ETD

• Brayton
• mmr
• orc
• Rankine
• sco2

Lo scopo di questa tesi è un'analisi tecnica ed economica della fattibilità di costruire mini reattori nucleari che possano fornire energia elettrica ed eventualmente termica ad aziende private. Il reattore è stato considerato come una black box da cui esce elio a 770 °C e rientra a 660 °C, per una potenza termica costante erogata di 10 MW. La vita del reattore è fissata di 45 anni alla fine dei quali devono essere pagati i costi di smaltimento e bonifica, inoltre sono anche stati stimati i costi della ricarica del combustibile da effettuare ogni 15 anni, a cui sommare il ricambio delle componenti dell’impianto termodinamico da effettuare una volta al ventiduesimo anno. Fissato il costo del nucleo sono stati analizzati vari cicli sia nell'ottica di massimizzare il rendimento elettrico sia nell'ottica di massimizzare il ritorno economico nella configurazione classica che ha lo scopo di produrre energia elettrica, l’analisi economica è stata estesa anche a una applicazione cogenerativa, in questo caso si immagina una produzione di vapore saturo secco a 2 bar e 120 °C e che questo vapore venga effettivamente consumato il 70% delle ore annuali. I cicli analizzati sono i cicli Brayton ad aria e quello a CO2 in varie configurazioni, sia semplice che con risurriscaldamento o interrefrigerazione ma anche con rigenerazione classica e rigenerazione con ricompressione, i cicli vapore con o senza spillamento e i cicli ORC con fluidi silossanici e toluene sia con che senza rigenerazione. Tutti questi cicli sono stati ottimizzati attraverso il rendimento, il Levelized Cost of Electricity (LCOE) e l'NPV medio nel caso cogenerativo.