Analisi di compressori idraulici industriali per l'idrogeno e modello calibrato per il calcolo delle prestazioni

L’idrogeno è considerato una delle soluzioni energetiche più promettenti per la transizione verso sistemi sostenibili e a basse emissioni, grazie alla sua versatilità e all’elevata densità energetica. Per renderne possibile l’impiego in ambito industriale e nella mobilità, la compressione riveste un ruolo centrale: riducendo il volume del gas, ne consente stoccaggio e trasporto in condizioni sicure ed efficienti. In questo contesto si colloca il presente lavoro di tesi, dedicato allo studio dei compressori alternativi idraulici per idrogeno, tecnologia di crescente rilevanza in molteplici settori. L’elaborato nasce da un tirocinio formativo presso SAFE S.p.A. (San Giovanni in Persiceto, BO), azienda attiva nella progettazione di sistemi di compressione. Dopo una panoramica introduttiva sui gas trattati, l’attenzione si focalizza sull’idrogeno e sui compressori idraulici sviluppati da SAFE. Una prima parte descrive l’architettura e il funzionamento di tali macchine, con particolare attenzione al circuito idraulico, ricostruito tramite P&ID, distinte base e rilievi in officina. Su queste basi è stato realizzato un modello matematico capace di simulare il funzionamento dei compressori, implementato in Matlab con il supporto di Excel e Solid Edge. Lo strumento, concepito per ridurre l’intervento manuale del progettista, si propone come ausilio alle scelte progettuali, garantendo flessibilità e accuratezza. Parallelamente, sono state condotte prove sperimentali in officina per raccogliere dati di funzionamento e validare il modello. Il confronto tra misure reali e simulazioni ha permesso di calibrare i parametri, migliorandone progressivamente l’attendibilità. Il lavoro ha quindi portato allo sviluppo e alla validazione di un modello prestazionale dei compressori idraulici per idrogeno, evidenziandone punti di forza e potenzialità applicative come supporto concreto alle attività di progettazione.