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Corso di Sistemi Energetici L Esame del 15-7-2015 1. Un impianto frigorifero a compressione di vapore è basato su un ciclo semplice a R134A ed è utilizzato per raffreddare un flusso d’acqua. Sono dati i seguenti dati: 1) consumo elettrico del compressore: 50 kW; 2) rendimento isentropico del compressore: 70%; 3) rendimento elettro-meccanico del compressore: 90%; 4) temperatura di evaporazione: 0°C; 5) titolo di vapore all’ingresso dell’evaporatore: 20%; 6) ΔT di surriscaldamento in uscita dall’evaporatore: 5°C; 7) temperatura di condensazione: 40°C; 8) portata d’acqua raffreddata nell’evaporatore: 5 kg/s; 9) temperatura dell’acqua all’ingresso dell’evaporatore: 17°C. a. Si tracci sul piano p-h allegato il ciclo descritto, riportando una stima del ΔT di sottoraffreddamento all’ingresso della valvola di espansione. (10) b. Si calcoli la portata di fluido refrigerante circolante nell’impianto, la potenza frigorifera sviluppata e il COP dell’impianto. (15) c. Si calcoli la temperatura dell’acqua refrigerata all’uscita dell’evaporatore. (5) 2. Sono assegnate le centrali elettriche a ciclo combinato (NGCC) e centrale a vapore (USC) alimentate a gas naturale e carbone con le caratteristiche riportate nelle tabelle seguenti: Potenza netta, MW e Rendimento netto, % Costi di investim., €/kWe Carrying charge factor, %/anno Disponibilità, ore/anno Costi O&M fissi, €/kW e- anno Costi O&M variabili, €/MWh NGCC 750 59 470 15.0 8000 13.0 1.4 USC 900 43 1150 14.8 7400 19.0 3.2 combustibile Potere calorifico inferiore, MJ/kg Composizione prezzo gas naturale 41.3 Composizione molare: 85% CH4, 6% C2H6, 4% CO2, 5% N2 (MMCH4=16, MMC2H6=30, MMCO2=44, MMN2=28) 7.0 €/GJPCI carbone 24.5 Composizione massica: 68% C, 5% H, 3% O, 3% N, 2% S, 11% H2O, 8% ceneri (MMC=12, MMH=1, MMO=16, MMN=14,…