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Turbina a vapore per impianto solare termodinamico

La prima parte della tesi è stata uno studio delle tipologie principali di impianti solari termodinamici esistenti (impianti a collettori parabolici lineari e a concentratori Fresnel, impianti a torre centrale e dish Stirling).
Quindi è stato effettuato uno studio di fattibilità di un impianto solare termodinamico a produzione diretta di vapore di piccola potenza (3,5 MW di potenza termica) basato su un ciclo a vapore risurriscaldato e rigenerazione termica con tre spillamenti di vapore. Dopo aver studiato il rendimento del ciclo termodinamico limite e reale è iniziata la procedura di dimensionamento del gruppo di potenza dell'impianto.
Questo risulta costituito da quattro turbine multistadio ad azione, radiali per i primi stadi e assiali per quelli successivi; sono stati quindi individuate le grandezze geometriche fondamentali e i triangoli delle velocità alla linea media. Infine è stato dimensionato un riduttore finale per riportare la potenza prodotta sui vari alberi all'albero collegato al generatore elettrico.

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Introduzione - 8 - Introduzione Ormai da molti anni si sente parlare di “problema energetico mondiale”, con questo si intende l’insieme di problematiche tecniche, economiche e politiche legate al progressivo esaurimento dei combustibili fossili e al loro impatto sull’ambiente, dato in particolare dalla produzione di gas, come la CO 2 , che contribuiscono con l’effetto serra al riscaldamento globale. I combustibili fossili non rappresentano l’unica fonte disponibile per la produzione di energia e di lavoro elettrico, ma tuttora rimangono i più utilizzati; ultimamente però le fonti energetiche rinnovabili stanno crescendo sia come potenza installata che come forme; infatti, alle fonti rinnovabili tradizionali, come l’idroelettrico e il geotermico, si stanno affiancando altre fonti più moderne. Quelle che negli ultimi decenni hanno visto uno sviluppo molto rapido sono l’eolico e il solare. Catturare l’energia dalla radiazione solare ha affascinato l’umanità fin dall’antichità, tuttavia solo da poco tempo questa strada si è resa effettivamente percorribile grazie a due diversi processi di conversione dell’energia: il “fotovoltaico” e il “solare termodinamico”. La tecnica fotovoltaica prevede la conversione diretta della radiazione solare in corrente elettrica grazie all’utilizzo di materiali semiconduttori; questa tecnologia ha avuto una rapidissima crescita negli ultimi anni in particolare in Italia grazie anche all’emissione di incentivi statali. Con questa rapida diffusione i costi d’installazione del fotovoltaico, inizialmente molto elevati, si sono sensibilmente ridotti, ma ancora non risultano concorrenziali rispetto ai combustibili fossili. Al contrario del fotovoltaico, lo schema di produzione d’energia utilizzato per il solare termodinamico prevede una prima conversione della radiazione solare in energia termica e quindi la conversione di quest’ultima in lavoro meccanico mediante un ciclo termodinamico, come avviene per le centrali a combustibile. I principali vantaggi degli impianti solari termodinamici su quelli fotovoltaici sono: la possibilità di accumulare l’energia termica, in modo da poter produrre corrente elettrica anche in assenza temporanea di radiazione solare e la possibilità di costruire impianti di grande potenza beneficiando di forti economie di scala. La classificazione degli impianti solari termodinamici usualmente è fatta in base al ricevitore della radiazione solare, si possono quindi distinguere i ricevitori a torre solare e i dischi paraboloidi in cui i raggi sono concentrati tutti nello stesso punto, dai sistemi con specchi

Laurea liv.II (specialistica)

Facoltà: Ingegneria

Autore: Pietro Albamonte Contatta »

Composta da 115 pagine.

 

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