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Thesis etd-09182018-111022


Thesis type
Tesi di laurea magistrale
Author
ORSOLINI, GABRIELE
URN
etd-09182018-111022
Thesis title
Analisi sperimentale di un collettore parabolico composto
Department
INGEGNERIA DELL'ENERGIA, DEI SISTEMI, DEL TERRITORIO E DELLE COSTRUZIONI
Course of study
INGEGNERIA ENERGETICA
Supervisors
relatore Prof. Antonelli, Marco
correlatore Ing. Francesconi, Marco
Keywords
  • collettore parabolico composto
  • compound parabolic collector
  • CPC
  • energia solare
  • optical efficiency
  • rendimento ottico
  • solar energy
Graduation session start date
12/10/2018
Availability
Withheld
Release date
12/10/2088
Summary
L’obiettivo del presente lavoro è l’allestimento di una serie di prove sperimentali per valutare le prestazioni di due collettori solari a parabola composta (CPC) con diverso fattore di concentrazione (C=1.25 e C=2).
Lo scopo principale è valutare sperimentalmente il rendimento ottico dei collettori con un metodo transitorio e confrontare le prestazioni dei due dispositivi tra di loro; in aggiunta il rendimento ottico viene anche stimato con un metodo analitico.
Inoltre è stato valutato e confrontato il comportamento di entrambi i sistemi al variare delle condizioni operative quali portata volumetrica di aria e pressione di esercizio attraverso un metodo stazionario.
Successivamente le prove sono state effettuate senza il tubo evacuato al fine di verificare come si modifica il rendimento ottico dei due collettori.
È stata effettuata un’analisi termo-fluidodinamica preliminare con il Software Ansys Fluent, per scegliere l’opportuna collocazione dei sensori di temperatura sulla superficie del ricevitore e nell’assorbitore.
I sensori di temperatura sono stati sottoposti a calibrazione.
È stato inoltre costruito un pannello di misura e un programma in ambiente LabVIEW per l’acquisizione dei segnali.
Particolare importanza ha rivestito la misurazione, tramite piranometro, della radiazione solare, misura importante per una precisa valutazione del rendimento del collettore.
Le prove sperimentali sono state svolte al Cribe (Centro di Ricerca Interdisciplinare sulle Biomasse da Energia) in un luogo privo di ostacoli alla radiazione diretta del Sole.
L’analisi in transitorio dei dati sperimentali ha portato a valori di rendimento ottico per i due collettori con diverso rapporto di concentrazione in linea con i risultati analitici.
L’analisi in quasi-stazionario ha evidenziato per entrambi i collettori come la potenza asportata dall’aria rispetto a quella entrante aumenti all’aumentare della pressione di esercizio e della portata volumetrica di aria fluente.
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