Modellazione in regime stazionario di un sistema micro ORC

Questa tesi è incentrata sullo studio di un impianto micro ORC di tipo prototipale in grado di produrre potenza elettrica fino a 3 kW, collocandolo idealmente tra le applicazioni di tipo domestico. Il sistema si basa su un ciclo termodinamico con recupero interno del calore che sfrutta come fluido operativo l’R134a, ampiamente utilizzato nel campo della refrigerazione. Durante prove sperimentali condotte sull’impianto, eseguite con varie condizioni operative, è stato acquisito un numero sufficientemente elevato di dati tale da consentire un’analisi del funzionamento del sistema. Si è posta attenzione, in particolare, alle prestazioni dell’espansore volumetrico a pistoni, della pompa ad ingranaggi esterni e del recuperatore di calore. Nell’ultima parte dell’elaborato vengono presentati due modelli dell’impianto micro ORC, tramite i quali sono effettuate delle simulazioni di funzionamento in regime stazionario ed i risultati ottenuti sono confrontati con delle prove sperimentali di riferimento. Il primo modello è realizzato con il software Thermoflex. Il secondo modello dell’impianto, di tipo “Black Box”, è invece realizzato servendosi delle curve di funzionamento delle due macchine volumetriche (espansore e pompa) estrapolate dall’analisi dati delle prove sperimentali. Infine, le prestazioni dell’impianto vengono simulate nel caso di impiego di due differenti fluidi operativi, l’R245fa e l’R1233zd(e), e i risultati sono confrontati con quelli ottenuti con il fluido R134a.