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Cap.8 – La cogenerazione Impianti cogenerativi con cicli combinati Per questi impianti, la cogenerazione si effettua nell’impianto a vapore utilizzando le tre tecniche descritte in precedenza, con preferenza per la derivazione e condensazione. Sono impianti ad elevata potenza meccanica e rapporto r decisamente elevato (fino a 10). Confronto tra le varie tipologie In Tab.1 sono riassunte le caratteristiche delle principali tipologie d’impianto. Come regola generale, gli impianti a turbina sono adatti per potenze meccaniche medio-alte, hanno un costo elevato ed una buona affidabilità. I motori alternativi sono adatti per potenze basse, hanno un costo d’impianto minore ed una flessibilità di esercizio maggiore. Per le turbogas e i motori a combustione interna il ciclo termodinamico non è modificato, mentre invece lo è per gli impianti a vapore. Impianto r = W’ el / W tR W’ m,u [MW] Osservazioni TG con recupero allo scarico TV a contropressione TV a derivazione e contropressione TV a derivazione e condensazione Motore alternativo c.i., recupero totale Motore alternativo c.i., recupero gas di scarico 0.2-1 2-200 0.1-0.5 1-80 1 1-80 0.3-2 3-200 0.5-1 0.1-10 1-2 0-10 Ciclo combinato 1-10 10-200 Ciclo non modificato Due gradi di libertà Calore a temperatura elevata Possibilità di postcombustione Necessario combustibile di buona qualità Ciclo modificato Elevati valori di I u Può utilizzare combustibili non pregiati Avviamento lento Valore di r fisso nell’esercizio (un grado di libertà) NON utilizzabile solo per prod. energia meccanica. Come sopra ma Valore di r flessibile nell’esercizio (due gradi di lib.) Come sopra ma Utilizzabile solo per prod. energia meccanica. Ciclo non modificato Due gradi di libertà Basse potenze Parte del calore a bassa temperatura Necessari due impianti di recupero. Come sopra Basso costo Ciclo modificato Due gradi di libertà Impianto complesso e costoso Ideale per alte potenze Tabella 1: Principali caratteristiche degli impianti cogenerativi (valori indicativi). Bibliografia • R. Della Volpe, Macchine, Liguori, Cap.9 • P. Anglesio, Elementi di Impianti Termotecnici, Pitagora, Cap.5. P.Di Marco – Appunti ed Esercizi di Fisica Tecnica e Macchine Termiche 8-11
Appunti ed Esercizi di Fisica Tecnica Cap.10. I cicli termici delle macchine operatrici Paolo Di Marco Versione 2006.01– 22.03.07. La presente dispensa è redatta ad esclusivo uso didattico per gli allievi dei corsi di studi universitari dell’Università di Pisa. L’autore se ne riserva tutti i diritti. Essa può essere riprodotta solo totalmente ed al fine summenzionato, non può essere alterata in alcuna maniera o essere rivenduta ad un costo superiore a quello netto della riproduzione. Ogni altra forma di uso e riproduzione deve essere autorizzata per scritto dall’autore. L’autore sarà grato a chiunque gli segnali errori, inesattezze o possibili miglioramenti.
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Cap. 1. Nozioni introduttive di Ter
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Cap. 2. Cenni sui meccanismi di tra
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Cap. 2. Termodinamica degli stati I
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Cap. 2. Termodinamica degli stati m
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Cap. 2. Termodinamica degli stati u
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Cap. 2. Termodinamica degli stati m
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Cap. 2. Termodinamica degli stati l
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Cap. 2. Termodinamica degli stati E
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Cap. 2. Termodinamica degli stati 1
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Cap. 2. Termodinamica degli stati p
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Cap. 2. Termodinamica degli stati F
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Cap. 3. Le equazioni di bilancio di
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Cap. 4. I sistemi aperti a regime
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Cap. 4. I sistemi aperti a regime k
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Cap.5. L’equazione generalizzata
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Cap.6 - Le macchine termiche sempli
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Cap.7 - I cicli termici delle macch
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Cap. 10. Elementi di psicrometria,
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Cap. 11. Scambiatori di calore Un t
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Cap. 11. Scambiatori di calore •
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Cap. 11. Scambiatori di calore La d
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Cap. 11. Scambiatori di calore cald
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Cap. 11. Scambiatori di calore ESEM
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Cap. 11. Scambiatori di calore (a)
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Cap. 11. Scambiatori di calore Effi
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Cap. 11. Scambiatori di calore Effi
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Cap. 11. Scambiatori di calore T T
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Cap. 12. Combustione e generatori d
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Cap.14 -Principi di funzionamento d
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Appendici APPENDICE 1 - Equazioni d
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Appendici APPENDICE 3 - Proprietà
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Appendici Acqua Proprietà del liqu
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Appendici H2O p = 0.5 [MPa] Tsat =
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Appendici H2O p = 4.0 [MPa] Tsat =
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Appendici H2O p = 30.0 [MPa] T v u
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Appendici R717 - Ammoniaca Propriet
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Appendici R717 p = 0.4 [MPa] T v u
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Appendici R134a - Proprietà del li
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Appendici R134a - Liquido compresso
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Appendici R134a p = 0.30 [MPa] T v
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Appendici R600a - Isobutano Proprie
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Valori di c p , c v e k per vari ga
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Appendici APPENDICE 4 - Unità di m
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d) Unità di potenza Unità di misu
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Appendici V −3 3 1 = Mv1 = 1 ,5
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Appendici L tot = Q tot = 47 kJ Ese
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Appendici Esercizio 2.5 V 1 ⎛ 0.1
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T p 3 1−k k 3 = T p 2 1−k k 2 R
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Appendici Esercizio 2.17 T [°C] p
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Appendici t E ⎛ − ⎞ i( t) =
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Appendici Capitolo 4 Esercizio 4.1
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Appendici G ( s 2 GT ( c W = W ' t
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h − h η = ⇒ h = h −η h −
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Appendici In seguito all’espansio
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Appendici La portata massica (che r
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T G ( h − ) R 4 = T3 − ⋅ 2 h1
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Appendici 2 D Q = Aw = H πw 4 Da c
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Appendici Esercizio 5.6 −3 D = 20
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Appendici 4Q w = = 2, 21 m s D 2 H
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L’equazione di Bernoulli si può
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64 λ = c = = 0.1 Re 636 le perdite
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Appendici W ′ = G ⋅ e p L’ene
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Appendici cp ⎧ R ⎪ T2 p ⎛ 2 T
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Appendici h ≅ 4. 2T La variazione
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( a ) W c, min = G a f , i − f ,
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Appendici La potenza meccanica svil
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Appendici • il lavoro della turbi
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η = ( h − h4 ) − ( h2 − h1 )
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Appendici l’allievo può verifica
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Appendici ( − T ′′ ) quindi p
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Appendici dove 1 ⎛ 1 s 1 ⎞ 1 Rt
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Appendici WT Ts = + Ta = 53.2°C h
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Appendici a. il valore di T2; b. il
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Appendici punto 4: p 4 = 1 bar, T 4
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Appendici variazioni di energia cin
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Appendici ESERCIZIO C.13 (1996, gru
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Appendici pressione. Tutti i compon
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Appendici la tubazione può essere
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Appendici Soluzione La conduttanza
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Appendici 5. la potenza meccanica a
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Appendici W ' m = G ( h −h2 ) = G
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Appendici coefficiente di dilatazio
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Appendici mentre il termine di irre
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Appendici Soluzione (redatta da N.F
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Appendici G 6 = G 1 e per il bilanc
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Domanda 2: La potenza resa dalle po
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Appendici 1. la portata di vapore n
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Appendici Dove, essendo il moto lam
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Appendici alimenta la turbina, punt
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Appendici • proprietà fisiche de
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Gc 1 2 Gr 4 5 A C B Gs 6 Soluzione
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Appendici punto pressione temperatu
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Appendici h ac 2 wAB w (1 0.5) (0.7
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Appendici 4 A 4Gv 4 D = 4 π = w π
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Appendici La potenza erogata dalla
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• portata volumetrica di fluido i
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SOLUZIONI I valori numerici sono ot
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PROBLEMA 3 Domanda 1: Dalle tabelle
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