Bilancio exergetico

Informazioni sul documento

Università: Politecnico di Milano
Corso di laurea: Energy Engineering
Materia: Energetica Generale
Anno accademico: 2025-2026
Classificazione: Appunti · Divisi per argomento
Formato originale: PDF
Testo: Testo ricercabile

Cosa trovi in questo materiale

Materiale diviso per argomento di Energetica Generale per il corso di Energy Engineering presso Politecnico di Milano. Il documento tratta: ENERGETICA GENERALE • Costruzione del bilancio exergetico semplificato - exergia interna - segno di EX_u_ph - exergia specifica del deflusso - segno di ex_ph (Mollier) - gas e liq ideali - exergia da calore - segno di EX_Q - exergia distrutta - segno di EX_dis • Costruzione del…

Qualità dell’importazione: il testo è stato estratto direttamente dal documento originale.

Contenuti estratti dal documento

Passaggi rappresentativi riconosciuti nelle diverse parti del materiale. Il testo completo resta presente nella pagina per la ricerca, mentre l’anteprima compatta rende più semplice la lettura.

Pagina 1

ENERGETICA GENERALE • Costruzione del bilancio exergetico semplificato - exergia interna - segno di EX_u_ph - exergia specifica del deflusso - segno di ex_ph (Mollier) - gas e liq ideali - exergia da calore - segno di EX_Q - exergia distrutta - segno di EX_dis • Costruzione del bilancio exergetico completo - exergia radiante - exergia chimica - miscele di gas ideali - valori di riferimento • Analisi exergetica di sistemi semplici: sistemi ciclici - sistema motore - sistema motore con sorgente fluida a Th - sistema motore con combustione come sorgente - sistema cogenerativo - sistema frigorifero - pompa di calore - sistema total energy - sistema frigorifero ad assorbimento • Confronto exergetico tra soluzioni alternative - IRE - RPS - RPC - perfetta coincidenza energetica

Pagina 6

Exergia da calore Q 0 . = EXQ O EX_Q = energia da calore —> è il lavoro reversibile scambiabile da un sistema ciclico fino a riportare la sorgente termica a temperatura T in equilibrio con l’ambiente di riferimento. • È un lavoro • NON è funzione di stato perché è funzione di calore e temperatura. • Mi consente di tener conto del livello di qualità del calore entre s e - segno di EX_Q · AREA uscente ↳ EXP = Q1 - I ENTRANTE Se · EX-Q uscente Se costf . Car not O • se T > Ta —> θ > 0 —> Q ed EX_Q hanno lo stesso verso • se T = Ta —> θ = 0 —> sorgente inutile • se T < Ta —> θ < 0 —> Q ed EX_Q hanno versi opposti O 101- 1 - • Se T>Ta —> asintoto a θ=1 : lavoro estraibile reversibile da una sorgente a T>Ta non sarà MAI maggiore del calore Q • Se T<Ta —> asintoto a θ = - infinto : a T basse il lavoro da To 7 T fornire può essere maggiore del calore Q che si vuole estrarre lEXP1 > /Q1 a TCTa Ex a (n - E) = ↑(T Tal - = AS) + - Tal g = . O a T > Ta : EX9) EX92 = Un calore a T più alta è più pregiato di un calore a T più bassa asta La sorgente a T minore è più interessante

Pagina 12

RPC: risparmio pompe di calore rispetto cogenerazione Et O ECEPE1 E 1- E Yes . & cop. O RPC = - Ec • se Ep > Ec —> RPC < 0 —> meglio cogenerazione • se Ep < Ec —> RPC > 0 —> meglio pompa di calore Piano energetico Piano exergetico E E Yes Yes COP RPCO RPCO X RPC = RPC = RPC > O 0 RPC > O 0 > -o ——— L’esito di tutto ciò è che possiamo mettere insieme i 3 indici per avere un modo molto semplice e rapido per confrontare le varie soluzioni 1. Se IRE > 0 e RPC < 0 —> cog meglio sep e cog meglio pdc —> MIGLIORE cog 2. Se IRE > 0 e RPC > 0 —> cog meglio sep ma pdc meglio cog —> MIGLIORE è ele_pdc 3. Se IRE < 0 e RPC < 0—> sep meglio cog e cog meglio pdc —> MIGLIORE è sep 4. Se IRE < 0 e RPC > 0 —> sep meglio cog e pdc meglio cog —> valutare RPS: - se RPS > 0 —> MIGLIORE ele_pdc - se RPS < 0 —> MIGLIORE sep

Pagina 18

T < Ta TG Funz : inflexi -exulf = mc . (exu exi)c - + EX dis C > exu inc(exu -eXi)c > c) eXi valore variabile Tex f es , EX EN , inflexi-exulf [ < fexi f) exu , , f Il fluido caldo cedendo calore si allontana dall’ambiente di riferimento, aumenta la sua exergia. Il flusso exergetico ha direzione opposta rispetto a quello energetico. Nota: a T molto basse il flusso exergetico può essere maggiore di quello energetico Nota: in caso di trasformazione isobara per liquidi e gas perfetti o per transizioni di fase, non solo il Δ_ex assomiglia all’energia da calore ma è proprio uguale! Osservazione: nel rendimento exergetico, a numeratore appare l’effetto utile inteso come effetto che non può avvenire spontaneamente ( non è l’effetto utile che voglio ottenere ) Cioè se l’effetto utile è il fluido caldo che si raffredda, al numeratore avrò il fluido freddo che si scalda (non può avvenire spontaneamente) 2.1 scambiatore a miscela RAz : M , ex 1 + mzexz = mzeXz + EX dis coumz = m + m 1 s mz2Xz 3 Yex in exe ~ 1 + meeXz 2 Approfondimento su EX_dis Distruzione di exergia causata dalle irreversibilità BIL . RD7 : EX dis = inclexi-eXu) + if(exi - eXulf TERMINI -EDIMI : = I perché tr . isobazo - 1 Tf SEXdis CALORE = -inc (dh-Tads) CHE SI C -infIdh-Tads)f = -madec 1-Ta mdhf Ta + ~ stanno scambiando SQ = -m , dh = + mychf E To-Tf SEX dis = GQ . Ta . Exergia distrutta solo dallo scambio termico Tc . Tf Quindi l’exergia distrutta per scambio termico dipende dal ΔT (Tc-Tf) e dal divello della T in Kelvin (Tc*Tf)—> più le T in gioco sono alte e più EX_dis è piccola a parità di ΔT.

Pagina 24

• se c7 = 0 —> va via • se c7 > 0 —> rimane - —> prodotto di vendita riduce i costi di allocazione • se c7 < 0 —> diventa + ed è un costo aggiuntivo ATTENZIONE: ho trovato il c_exergetico —> è uguale per i vari prodotti perchè stiamo parlando di termini simili, exergie, MA nel momento in cui vado a calcolare i c_energetici allora è evidente come tali c_en sono diversi per i vari prodotti Exu e Cex · ~ = Eva Cex EXs . ~ Cg = EN Sistema termo-economico ed indicatori di costo = I Ci - 2 + z i is , CiuEXdis z I => Cout ex = Giust + C = c . EX , EXout Ex cut EXiu = EXaut + EXdis Scomposizione che evidenzia 3 termini che influenzano il costo di output: • Da quanto pago gli ingressi • Da quanta exergia distruggo • Da quanto incide z —> riesco così a capire da cosa è maggiormente influenzato il mio costo Cout-Cin 2 - - Se r è grande allora il costo degli ingressi incide poco sull’output, se r è Siu piccolo allora il costo degli output deriva soprattutto degli ingressi z f = Se r è grande allora calcolo f che considera gli altri due termini che z + Ci . EX dis influenzano il costo. Se f tende a 0 incidono di più sull’output le distruzioni di exergia, se f tende a 1 allora incide di più z Ulteriore indicatore per valutare le distruzioni di exergia, non rilevate nel bilancio termo-econ [dis = Cin · EX dis —> va bene se ho output fisso: la distruzione di exergia aumenta l’input > Cout EXdis . —> va bene se ho input fisso: la distruzione di exergia riduce l’output

Anteprima

Prima pagina del documento.