Rapporto TEPSI I anno

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2.1 Introduzione CAPITOLO 2 La concentrazione della radiazione solare Negli ultimi anni il crescente interesse nell’utilizzo dell’energia solare come fonte per processi ad alta temperatura ha portato allo sviluppo di numerosi prototipi di reattori solari. In essi l’energia solare concentrata viene assorbita e trasmessa a un fluido di lavoro in vista di una conversione termica o termochimica. Per rendere l’energia solare un’alternativa economicamente competitiva all’utilizzo dei combustibili fossili o dell’energia nucleare è necessario sviluppare sistemi di conversione energetica (e di conseguenza reattori) ad alta efficienza. La configurazione di un reattore è fortemente dipendente da numerosi parametri relativi allo specifico processo termico o termochimico in esame: basti pensare che oltre alle temperature e pressioni di esercizio, le caratteristiche termodinamiche e cinetiche delle reazioni chimiche di interesse impongono restrizioni notevoli nella scelta della forma e delle dimensioni del reattore, nei materiali utilizzabili e nelle modalità di funzionamento. Inoltre, nel caso di reattori solari, è necessario considerare che lo sviluppo di un apparato efficiente dipende fortemente dalle caratteristiche del Pagina - 58 - di 305
sistema di captazione e concentrazione solare con il quale deve essere accoppiato [Steinfeld A. 1993], [Meier A., 1996]. Pertanto risulta di fondamentale importanza evidenziare anche tutte quelle grandezze che, pur essendo di competenza del sistema di captazione e concentrazione, comportano vincoli, spesso rilevanti, nella progettazione del ricevitore. In quest’ottica viene di seguito riportata una breve introduzione riguardante le caratteristiche della radiazione solare e gli aspetti fondamentali delle metodologie di captazione e concentrazione oltre a un’approfondita analisi bibliografica volta a riassumere lo stato dell’arte relativo ai ricevitori/reattori solari sviluppati per operare a elevate temperature. Pagina - 59 - di 305
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Facoltà di Ingegneria Dipartimento
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6. Il simulatore solare…………
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termici sulle pareti dei tubi di ol
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dei tubi rivolti verso l’asse del
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• Buona resistenza meccanica in m
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Kribus A., Doron P., Rubin R., Karn
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Ries H., Kribus A., Karni J., Non-i
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C. A. LaJeunesse et al., “Thermal
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Dall’analisi si evince che sia la
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Nel grafico 3.23 si nota come l’
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UNLV Research Foundation, High temp
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De Bernardez E.R., Claria M.A., Cas
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3.3 Considerazioni sullo stato dell
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l’assenza della finestra traspare
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una superficie ideale nera posta su
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mantenere pulita la finestra a caus
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solare concentrata impingente sulla
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Sarà, quindi, necessario esplorare
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3.1 Bibliografia PSI (Paul Scherrer
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[15] Guesdon C., Development of a m
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[30] Adinberg R., Epstein M., Exper
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[47] Kläup S., Steinfeld A., Exper
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MIR Space Station, 30 th Intersocie
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[80] Miron G., Assis E., Erez A., T
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[96] Alexander D., 2kWe Solar Dynam
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destination of thermophysical and h
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[124] Roeb M., Sattler C., Klüser
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membranes for a solar thermal water
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[153] Kribus A., Timinger A., Optic
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[167] Kodama T., Kondoh Y., Tamagaw
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[182]Romero M., Buck R., Pacheco J.
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condizioni di esercizio come, ad es
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4.2 Modellizzazione di reattori a c
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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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• Radiazione concentrata a raggi
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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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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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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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ANALISI DEI DATI PER L’AZOTO (N2)
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Come ci si poteva attendere tempera
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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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