(ing. Civile, Edile, Ambientale)
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Termodinamica
In un impianto termoelettrico ad energia solare si realizza un ciclo Rankine, con fluido operativo R134a, composto dalle seguenti trasformazioni:
compressione
isoentropica in una pompa dalla pressione
fino alla pressione
;
fornitura
di calore a pressione costante fino a raggiungere lo stato di vapore
saturo alla pressione
;
espansione
isoentropica in turbina fino alla pressione
;
sottrazione
di calore a pressione costante fino a raggiungere lo stato di
liquido saturo alla pressione
.
Trascurando il lavoro della pompa:
si
tracci il ciclo sul diagramma p-h fornito, rilevando le entalpie dei
capisaldi:
ed il titolo
;
si
determini la quantità di calore fornita al ciclo
,
espressa in kJ/kg;
si
calcoli il rendimento del ciclo
.
nell'ipotesi
che i collettori solari forniscano al ciclo un flusso termico
specifico
,
si calcoli la superficie dei collettori necessaria a sviluppare la
potenza di 1000 kW.
Trasmissione del calore
Come schematizzato in figura, uno schermo alla radiazione è interposto tra due ampie superfici piane parallele poste a breve distanza.
Le
superfici sono caratterizzate da:
Superficie 1:
;
Superficie 2:
;
Superficie 3:
.
Calcolare:
Il flusso termico netto q, per unità di area, fra le superfici 1 e 2
La
temperatura
dello schermo.
Nota
La costante di Stefan-Boltzmann vale:
SOLUZIONI
Termodinamica
Trasmissione del calore
poiché A1=A2=A3=A, F13=F32=1, la resistenza termica totale è data da:
si ha: