Ferruzzi, Gabriele
(2010)
Analisi sperimentale e numerica di sistemi di conversione dell'energia basati su celle a combustibile.
[Tesi di dottorato]
(Unpublished)
Collection description
L’elaborato di tesi ha come obiettivo l'analisi sperimentale e numerica di sistemi di conversione dell’energia basati su celle a combustibile.
In particolare, sono state effettuate in parallelo sperimentazioni su celle a combustibile ad ossidi solidi e a carbonati fusi, e sono stati realizzati modelli numerici di simulazione di sistemi di poligenerazione basati sull’impiego di celle a combustibile a membrana polimerica.
La cella a combustibile a carbonati fusi, realizzata dalla IPASS Scarl, presenta alcune particolarità costruttive, che analizzeremo in seguito, rispetto alle tradizionali celle, in particolare la sua geometria cilindrica. La potenza elettrica nominale della cella è di circa 1 kW. Il target principale della sperimentazione consiste nella valutazione del funzionamento della cella con alimentazione a biogas da discarica.
La cella ad ossidi solidi, fornita dalla ACUMENTRICS, è caratterizzata da una potenza nominale di 5 kW elettrici. Tale cella è stata equipaggiata di un modulo cogenerativo, che consente di poter recuperare dalla stessa energia termica. L'obiettivo dell’analisi è stato quello di valutare le prestazioni generali della cella, e in particolare nel funzionamento in assetto cogenerativo, simulando l’utilizzo dell'energia termica per il riscaldamento di una piccola utenza.
Per quanto riguarda le analisi di tipo numerico-simulativo, è stato sviluppato in ambiente TRNSYS un modello dinamico completo di un impianto di condizionamento a servizio di un edificio, basato sull'utilizzo di più fonti energetiche e di diverse tecnologie ad alta efficienza. In particolare, il sistema poligenerativo proposto è caratterizzato dalla presenza di celle a combustibile a membrana polimerica e pannelli solari termici ad alto rendimento. L’edificio considerato è un’utenza tipo univeristario.
Nella tesi verranno innanzitutto descritte le tecnologie oggetto delle attività sperimentali e numerico-simulative, e successivamente si presenteranno i principali risultati delle attività stesse.
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