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Modellizzazione sistema ibrido ad idrogeno solare

Informazioni tesi

  Autore: Simone Pedrazzi
  Tipo: Laurea liv.I
  Anno: 2006-07
  Università: Università degli Studi di Modena e Reggio Emilia
  Facoltà: Ingegneria
  Corso: Ingegneria industriale
  Relatore: Paolo Tartarini
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 305

In questa tesi viene studiato un sistema ibrido di produzione ed utilizzazione di idrogeno solare. L’analisi è la modellizzazione del sistema è stata effettuata esclusivamente al calcolatore basandosi su articoli e riviste, inerenti a tale argomento, reperibili in letteratura.
Il sistema studiato è composto dai seguenti dispositivi interconnessi tra loro:
• campo fotovoltaico;
• elettrolizzatore;
• compressore di idrogeno e di ossigeno;
• serbatoio di idrogeno e di ossigeno;
• cella a combustibile;
• carico elettrico residenziale;
• batteria;
• DC-bus;
• controllore globale.
Lo scopo di questo sistema è asservire un carico elettrico residenziale utilizzando energia elettrica che può essere ricavata direttamente dal campo fotovoltaico, oppure ricavata da una cella a combustibile qualora l’energia fornita dal campo fotovoltaico risulti insufficiente.
Il sistema in esame è tipo stand-alone, ovvero completamente indipendente dalla rete elettrica urbana. Tale sistema potrebbe rappresentare una valida alternativa al consumo elettrico residenziale, inoltre un sistema simile di taglia maggiore potrebbe risultare utile anche per le esigenze di una media utenza industriale.
Lo studio del sistema è stato svolto completamente al calcolatore tramite il software MatlabTM attraverso il quale è stato possibile effettuare una simulazione di funzionamento di durata annuale e di cadenza oraria.
Non sono stati trattati problemi di interconnessione, gestione e comportamento del sistema a lungo termine, difficili da prevedere teoricamente, mentre si è cercato di raggruppare una modellizzazione matematica quanto più esaustiva possibile.
Per quanto riguarda il percorso di esposizione, nei primi capitoli della tesi vengono riassunte le caratteristiche principali, lo stato tecnologico e i modelli matematici adottati di tutti i componenti del sistema, mentre nei capitoli conclusivi viene descritta l’implementazione software, i risultati ottenuti e la validazione del modello sviluppato.
Per validare il modello, si sono confrontati i valori delle principali variabili, del sistema modellizzato, con i valori di sistemi simili riportati in letteratura.

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Sommario 1 Sommario In questa tesi viene studiato un sistema ibrido di produzione ed utilizzazione di idrogeno solare. L‟analisi è la modellizzazione del sistema è stata effettuata esclusivamente al calcolatore basandosi su articoli e riviste, inerenti a tale argomento, reperibili in letteratura. Il sistema studiato è composto dai seguenti dispositivi interconnessi tra loro: campo fotovoltaico; elettrolizzatore; compressore di idrogeno e di ossigeno; serbatoio di idrogeno e di ossigeno; cella a combustibile; carico elettrico residenziale; batteria; DC-bus; controllore globale. Lo scopo di questo sistema è asservire un carico elettrico residenziale utilizzando energia elettrica che può essere ricavata direttamente dal campo fotovoltaico, oppure ricavata da una cella a combustibile qualora l‟energia fornita dal campo fotovoltaico risulti insufficiente. Il sistema in esame è tipo stand-alone, ovvero completamente indipendente dalla rete elettrica urbana. Tale sistema potrebbe rappresentare una valida alternativa al consumo elettrico residenziale, inoltre un sistema simile di taglia maggiore potrebbe risultare utile anche per le esigenze di una media utenza industriale. Lo studio del sistema è stato svolto completamente al calcolatore tramite il software MatlabTM attraverso il quale è stato possibile effettuare una simulazione di funzionamento di durata annuale e di cadenza oraria. Non sono stati trattati problemi di interconnessione, gestione e comportamento del sistema a lungo termine, difficili da prevedere teoricamente, mentre si è cercato di raggruppare una modellizzazione matematica quanto più esaustiva possibile. Per quanto riguarda il percorso di esposizione, nei primi capitoli della tesi vengono riassunte le caratteristiche principali, lo stato tecnologico e i modelli matematici adottati di tutti i

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Parole chiave

elettrolizzatori
fuel cells
idrogeno solare
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sistema fotovoltaico
sistema ibrido ad idrogeno solare

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