Rapporto TEPSI I anno

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Entrambi i collettori del fluido di lavoro, sia quello d’ingresso che quello di uscita, consistono in una serie di tubi che, partendo da un nucleo centrale cilindrico, si allargano verso le pareti laterali della cavità. La radiazione solare entrante nel reattore è stata stimata intorno a 185 kW e l’efficienza minima del reattore intorno al 91%. Le maggiori perdite di potenza termica si h<strong>anno</strong> per reirraggiamento. Ulteriori sviluppi sono richiesti nella scelta dei materiali adibiti all’accumulo termico. Agrafiotis C., Roeb M., Kostandopoulos A. G., Nalbandian L., Zaspalis V. T., Sattler C., Sbobbe P., Steele A. M., Solar watersplitting for hydrogen production with monolithic reactors, Solar Energy (2005) 409-421 Nell’artico è presentato un metodo per effettuare lo splitting dell’acqua attraverso cicli termochimici basati sull’utilizzo di materiali a base di ossido di ferro. Questo metodo si basa sull’impiego di una struttura di supporto di tipo poroso (struttura a nido d’ape) in grado di raggiungere alte temperature se riscaldata direttamente dalla radiazione solare incidente, sulla quale sono depositate le ferriti che fungono da catalizzatori. In tal modo è possibile ottenere la decomposizione dell’acqua a T ≈ 800 °C. Successivamente, in un secondo step reattivo, si rigenera la ferrite a T inferiori a 1300 °C. Vengono analizzati un’ampia varietà di sistemi con ferriti miste ed è stata valutata e dimostrata sperimentalmente la loro capacità di decomporre l’acqua e verificate le loro caratteristiche di Pagina - 106 - di 305
igenerazione. Con tali metodi è stata ottenuta una produzione di idrogeno pari al 90% rispetto all’equilibrio chimico. Viene descritto un reattore volumetrico a irraggiamento (“Monolithic reactor”) in grado di eseguire al suo interno entrambi gli step di reazione. Figura 3.9 Rappresentazione del “monolithic reactor” con struttura a nido d’ape Il reattore consiste in una cavità cilindrica all’interno della quale si trovano dei supporti ceramici a nido d’ape ricoperti con le ferriti reagenti sotto forma di polveri. Il fuoco della radiazione solare concentrata è localizzato sulla sezione frontale della struttura a nido d’ape. Una finestra di quarzo è posta all’apertura del reattore. Sono stati ottenuti ottimi risultati sperimentali per quanto riguarda la riduzione dei gradienti Pagina - 107 - di 305
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Facoltà di Ingegneria Dipartimento
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di processi per la produzione dell
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L’affermazione del supporto idrog
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4. Combinazione del reforming con v
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Altra strada praticata è quella ch
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Per quanto riguarda la produzione d
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dell’acqua avviene grazie alla pr
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fisso, il flusso gassoso attraverso
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Un impianto UT-3 è stato realizzat
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Nella seconda reazione sopra riport
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Figura1.5 Rappresentazione schemati
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eazioni globali, il coinvolgimento
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Se comparato con il ciclo WH, tale
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3 FeCl2(s) + 4 H2O(g) → Fe3O4(s)
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Sezione 2 (H 2SO 4+4H 2O)⇒ (H 2SO
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• Decomposizione di SO3 secondo l
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In particolare Fedders et al. hanno
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una miscela acqua-acido solforico c
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T1: Torre di separazione di SO3; HX
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quanto descritto in precedenza, nel
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Tale arrangiamento risulta essere u
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La pressione viene incrementata (po
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Figura 1.13. Flowsheet per la sezio
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punto da GA, pur essendo il più di
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membranes for a solar thermal water
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condizioni di esercizio come, ad es
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Posizione della componente u della
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dove φ rappresenta la grandezza sc
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Per calcolare i termini convettivi
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semplificato nel quale le gocce di
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Entrambi gli aspetti sono piuttosto
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Figura 4.10: Distribuzione della fr
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iesce a vaporizzare completamente p
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4.2.3 Modellizzazione e simulazioni
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foam honeycomb structure Figura 4.1
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• Radiazione concentrata a raggi
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4.18) conforme alla geometria del p
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Vapour sources Vaporizer Figura 4.2
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considerazioni in seguito sono stat
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Anche le ipotesi assunte sugli scam
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Fig. 4.29: Distribuzione della fraz
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4.3 Reattore solare scala laborator
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isolante; (3) Finestra ottica; (4)
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Il reattore è costituito da un cil
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temperature misurate da una termoco
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Con questo montaggio sperimentale
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di ciascun profilo) e le zone fredd
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Figura 4.38: Profilo termico della
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processo può essere scisso in 3 re
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Figura 4.39. Andamento del fattore
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5.1 Introduzione CAPITOLO 5 Ricevit
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stato individuato quale mezzo poten
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Figura 5.1: Schema esemplificativa
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In tali condizioni l’energia sola
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L’efficienza di captazione misura
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eirraggiamento quelle dovute a tale
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Con δkj è delta di Kronecker. N 4
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5.3.1 Primo prototipo Per poter ver
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Figura 5.16: Esploso del mantello e
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Figura 5.18: Disegno esecutivo dell
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Si prevede di alloggiare tale strut
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Figura 5.21: Sezione del captatore
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• Qirr,m,p = θm σ0 Tm 4 Fm-f (
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(10) Nu = (α dp) / λf (11) Qu = Q
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ANALISI DEI DATI PER L’AZOTO (N2)
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Come ci si poteva attendere tempera
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Confronto tubi lisci - tubi corruga
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inclinazione α variabile tra 0 e 9
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Tramite un programma di ottimizzazi
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Conclusioni Nel presente lavoro è
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Non potendo essere effettuata una s
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A seguito di tali risultati prelimi
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Sakurai M., Nakajiama H., Amir R.,
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