Valutazione tecnico economica di un intervento per il raffrescamento dellaria aspirata da un turbogas a ciclo semplice V2

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SISTEMI ENERGETICI VALUTAZIONE TECNICO ECONOMICA DI UN INTERVENTO PER IL RAFFRESCAMENTO DELL’ARIA ASPIRATA DA UN TURBOGAS A CICLO SEMPLICE GRUPPO 4 :  Andrea Molaro  Andrea levati  Amedeo Grimaldi  Alessio Maffeo  Carlo Macchi  Marco Giuliani RISOLUZIONE 1. CONDIZIONI ISO Si vuole valutare l’installazione di un ciclo frigorifero per il raffrescamento dell’aria aspirata da un turbogas in ciclo semplice in modo da aumentare la produzione di energia elettrica. Si riportano di seguito le prestazioni in condizioni ISO (Ta=15 °C, UR=60%): Pel = 41,7 MW Ƞel = 40,7% Gg = 126,7 kg/s TOT = 448°C PCI = 45 MJ/kg Qin=(Pel/ Ƞel)= 102,5 MWt Gf = (Qin/PCI) = 2,28 kg/s Gair=Gg – Gf= 124,4 kg/s Dal diagramma psicometrico: UA=6,35 gH2O/gAir v= 0,825 m3/kgAS Gair=GAS+GH2O (Gair/GAS)=1 + UA Da qui si ricava la portata massica dell’aria secca in condizioni ISO GAS=123,6 kgAS/s La portata d’aria volumetrica che viene aspirate al compressore è VAS=GAS*v=102 m3/s 2. PRESTAZIONI IN CONDIZIONI AMBIENTE REALI Si valutano ora le prestazioni in condizioni di Ta=35 °C e UR=40%. A seguito dell’innalzamaneto della temperatura ambiente si avranno delle modifiche su alcuni parametri, quali: ΔPel=-12% ΔCS= +4% dove CS=1/ƞel ΔGg= -6% Quindi: Pel,35=Pel,ISO*(1+ ΔPel)=36,7 MW ƞel,35= ƞel,ISO/(1 + ΔCS)= 39,13% Gf=( Pel,35/PCI* ƞel,35)=2,08 kg/s 3. POTENZA FRIGORIFERA Si valuta ora la potenza termica necessaria per operare un raffreddemanto dell’aria ambiente fino alla temperatura di 12 °C. Si noti che nel processo di raffreddamento dell’aria si giunge alle condizioni di saturazione (UR= 100%). Hair,amb=(T = 35°C , UR = 40%)=71,44 kJ/kg Hair,raff=( T = 12°C , UR = 100%)=34 kJ/kg Si noti, però, che si introducono delle perdite in aspirazione quantificabili in: ΔPASP=200 Pa = 2 mbar Questo comporterà una…