Perfezionamento, strumentazione e collaudo di un impianto CAES da laboratorio

Patocchi, Neva (2021) Perfezionamento, strumentazione e collaudo di un impianto CAES da laboratorio. Bachelor thesis, Scuola universitaria professionale della Svizzera italiana.

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Abstract

Questo lavoro s’inserisce in una collana di progetti di studio DTI-SUPSI che mirano alla realizzazione di un impianto da laboratorio per lo stoccaggio di energia elettrica in termini di pressione e calore, identificata con l’acronimo A-CAES (Adiabatic Compressed Air Energy Storage). Nello specifico, l’obbiettivo del seguente progetto è quello di completare e rendere operativa la linea di carica di un sistema CAES (Compressed Air Energy Storage). Tale variante rappresenta un sistema maggiormente studiato e più semplice, in quanto non detiene lo stoccaggio sotto forma di energia termica. La fase iniziale del lavoro ha comportato lo studio della categoria d’impianto in oggetto, CAES (Compressed Air Energy Storage) e dei progetti precedentemente svolti sull’argomento dagli studenti SUPSI. Particolare attenzione è stata rivolta agli schemi pneumatici della linea di carica dell’impianto, i quali sono stati verificati, ottimizzati e completati con la fase di scarica. Parallelamente alla correzione e al completamento del montaggio dell’intera linea di carica del sistema, si è eseguito uno studio approfondito sull’utilizzo del software LabVIEW così da realizzare al meglio l’interfaccia utente e garantire una visualizzazione delle misurazioni agevole e completa. Cablata un’alimentazione elettrica provvisoria alla sensoristica, si è potuto procedere con l’esecuzione di un primo collaudo della linea di carica del serbatoio ausiliario, così come alcune prove preliminari atte alla verifica del funzionamento dei componenti interessati. Ciò ha evidenziato delle problematiche riguardanti la valvola di ritegno, l'errata misurazione da parte del flussimetro e un’eccessiva portata massica in alimentazione dal compressore. Si sono quindi analizzati i componenti e le possibili soluzioni. Particolare attenzione è stata rivolta al flussimetro, il quale ha necessitato di svariate ipotesi, seguite da dei test sperimentali, prima di poter confermare che la causa maggiore fosse causata dalla presenza di condensa all’interno dei condotti. Finalizzato il modello CAD con la scelta di alcuni componenti atti non solo al completamento dell’impianto, ma anche alla risoluzione di alcune problematiche, ci si è potuti dedicare alla realizzazione della postazione di lavoro dell’operatore, alla verifica e all’implementazione del circuito elettrico completo. Completato definitivamente la strumentazione e l’allacciamento dei componenti elettrici alla rete, è stato eseguito un secondo collaudo del dispositivo CAES, così come delle prove sperimentali attraverso alcuni cicli di carica e scarica dei serbatoi che equipaggiano l’impianto. I risultati raccolti hanno, infine, permesso di caratterizzare il dispositivo attraverso le pressioni e le temperature rilevate all’interno dei serbatoi.

Item Type:	Thesis (Bachelor)
Corso:	UNSPECIFIED
Supervisors:	Montorfano, Davide and Mozzini, Matteo
Subjects:	Meccanica
Divisions:	Dipartimento tecnologie innovative > Bachelor in Ingegneria meccanica
URI:	http://tesi.supsi.ch/id/eprint/4124

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