Nell’ambito delle attività di ricerca volte a valutare le effettive possibilità di diffusione delle fonti rinnovabili, e in particolare del solare a concentrazione (CSP), il presente lavoro descrive lo studio di un sistema di captazione solare a concentrazione basato su torre ed eliostati da installare nel territorio toscano. Il sistema è costituito da un campo di eliostati con inseguimento su due assi che concentrano tramite specchi la radiazione solare su un ricevitore posto alla sommità di una torre così da riscaldare un appropriato fluido termovettore. Lo studio, svolto avvalendosi di un strumento informatico appositamente sviluppato in ambiente Matlab, ha avuto come scopo ultimo la definizione della configurazione che massimizza l’efficienza di captazione. A tale scopo, dopo aver caratterizzato il sito prescelto in termini di disponibilità solare e aver definito i movimenti orari di inseguimento biassale di ciascun eliostato così da garantire la concentrazione della radiazione solare diretta sul ricevitore posto sulla sommità della torre, è stata valutata l’influenza sulle prestazioni del sistema di captazione dei suoi parametri geometrici caratteristici, quali l’altezza della torre, il numero di eliostati, il posizionamento di ciascuno di essi all’interno del campo di captazione (layout). L’efficienza mostra un massimo rispetto all’altezza della torre ed è maggiore per un numero minore di eliostati. I campi specchi con le prestazioni migliori sono risultati quelli con rapporto tra la dimensione nord-sud e quella est-ovest prossimo all’unità. E’ stato infine effettuato il dimensionamento di un sistema di captazione per il sito prescelto con un’efficienza superiore al 60% e con una quantità di energia termica fornita annualmente al fluido termovettore pari a circa 200 kWh per ogni metro quadrato di superficie occupata dal campo. Se fosse ubicato in Sicilia, tale sistema di captazione risulterebbe possedere prestazioni superiori di circa il 50%.

STUDIO DI UN SISTEMA DI CAPTAZIONE SOLARE A CONCENTRAZIONE CON TORRE ED ELIOSTATI IN TOSCANA

Frigo S;Gabbrielli R
2010

Abstract

Nell’ambito delle attività di ricerca volte a valutare le effettive possibilità di diffusione delle fonti rinnovabili, e in particolare del solare a concentrazione (CSP), il presente lavoro descrive lo studio di un sistema di captazione solare a concentrazione basato su torre ed eliostati da installare nel territorio toscano. Il sistema è costituito da un campo di eliostati con inseguimento su due assi che concentrano tramite specchi la radiazione solare su un ricevitore posto alla sommità di una torre così da riscaldare un appropriato fluido termovettore. Lo studio, svolto avvalendosi di un strumento informatico appositamente sviluppato in ambiente Matlab, ha avuto come scopo ultimo la definizione della configurazione che massimizza l’efficienza di captazione. A tale scopo, dopo aver caratterizzato il sito prescelto in termini di disponibilità solare e aver definito i movimenti orari di inseguimento biassale di ciascun eliostato così da garantire la concentrazione della radiazione solare diretta sul ricevitore posto sulla sommità della torre, è stata valutata l’influenza sulle prestazioni del sistema di captazione dei suoi parametri geometrici caratteristici, quali l’altezza della torre, il numero di eliostati, il posizionamento di ciascuno di essi all’interno del campo di captazione (layout). L’efficienza mostra un massimo rispetto all’altezza della torre ed è maggiore per un numero minore di eliostati. I campi specchi con le prestazioni migliori sono risultati quelli con rapporto tra la dimensione nord-sud e quella est-ovest prossimo all’unità. E’ stato infine effettuato il dimensionamento di un sistema di captazione per il sito prescelto con un’efficienza superiore al 60% e con una quantità di energia termica fornita annualmente al fluido termovettore pari a circa 200 kWh per ogni metro quadrato di superficie occupata dal campo. Se fosse ubicato in Sicilia, tale sistema di captazione risulterebbe possedere prestazioni superiori di circa il 50%.
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