Misure di laboratorio su uno scambiatore di calore fumi/acqua per microturbina a gas

Abstract

Lo scopo dello studio svolto in questo progetto riguarda la valutazione sperimentale delle prestazioni del nuovo scambiatore di calore fumi-acqua realizzato dall’azienda Longoni engineering S.r.l.. Il dispositivo è stato sviluppato per l’accoppiamento alla microturbina a gas AE-T100 prodotta da Ansaldo Green Tech. Questa turbina infatti, realizzata per la produzione di energia elettrica, rilascia allo scarico un flusso di fumi caldi alla temperatura di circa 250 °C. Buona parte di questa energia termica può essere facilmente recuperata attraverso uno scambiatore di calore per produrre acqua calda. L’energia immagazzinata potrà poi essere sfruttata ad esempio per il riscaldamento o per altre diverse utenze industriali e/o civili. Le prove in questione sono state eseguite all’interno dell’Innovative Energy Systems Laboratory, situato all’interno del campus universitario di Savona. Questo laboratorio è infatti dotato della suddetta microturbina a gas, nonché dell’intero sistema di tubazioni e dispositivi ausiliari necessari alla distribuzione e alla misura dell’energia termica prodotta. È dunque stato possibile condurre delle prove reali sul nuovo scambiatore, e acquisire i dati di seguito analizzati.

È stata poi eseguita una prova anche sullo scambiatore che già era presente in laboratorio, con lo scopo di confrontare le prestazioni rilevate nei due componenti a parità di condizioni operative. I risultati ottenuti hanno infine mostrato le ottime potenzialità del dispositivo, che è risultato capace di recuperare una grande quantità di calore altrimenti sprecata, e di adattarsi al variare dei numerosi parametri in gioco.

The purpose of the study treated in this project concerns with the experimental evaluation of the performance of the new exhaust-water heat exchanger manufactured by the company Longoni engineering S.r.l.. The device was developed for copuling to the AE-T100 micro gas turbine produced by Ansaldo Green Tech. This turbine, created for the production of electricity, releases to the exhaust a flow of hot fumes at a temperature of approximately 250 °C. Much of this thermal energy can be easily recovered through a heat exchanger to produce hot water. The stored energy can be exploited, for example, for heating or for other various industrial and/or civil users. The mentioned tests were carried out in the Innovative Energy System Laboratory, located within the Savona university campus. The laboratory is equipped with the mentioned micro gas turbine, as well as the entire system of pipes and auxiliary devices necessary for the distribution and measurement of the thermal energy produced. It was therefore possible to conduct real tests on the new exchanger, and acquire the data analyzed below. A test was also carried out on the exchanger already present in the laboratory, with the aim of comparing the performances detected in the two components under the same operating conditions. The obtained results showed the excellent potentiality of the device, which was found capable of recovering a large amount of heat that would otherwise be wasted, and of adapting to the variations of the numerous parameters.