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Corso di Sistemi Energetici L Esame del 1-7-2016 1. È assegnato un ciclo combinato cogenerativo basato su un ciclo a vapore a recupero a contropressione con singolo livello di evaporazione. Durante la stagione invernale, l’impianto riscalda acqua surriscaldata inviata all’utenza termica per il riscaldamento di un’utenza civile. Durante la stagione estiva, l’acqua surriscaldata è utilizzata per produrre acqua refrigerata per condizionamento tramite un ciclo frigorifero ad assorbimento. Sono noti i seguenti dati: • Proprietà dei gas in ingresso all’HRSG: G=50 kg/s, T=450°C, cp=1.1 kJ/kg K • Pressione di evaporazione: 40 bar • Vapore surriscaldato in ingresso in turbina: 36 bar, 420°C, h=3267.7 kJ/kg • ΔT caratteristici nella caldaia a recupero: ΔT pinch point =10°C, ΔT subcooling =10°C • Calore specifico dell’acqua satura a 40 bar = 4.81 kJ/kg K • Perdite di carico dell’acqua nell’economizzatore = 10 bar • Perdite termiche dall’HRSG = 0.5% del calore ceduto • Rendimento idraulico ed elettro-meccanico della pompa = 75% e 92% rispettivamente • Temperature dell’acqua surriscaldata in ingresso e uscita dall’impianto cogenerativo = 90-120°C • COP del ciclo frigorifero ad assorbimento = 0.7 • Coefficiente di scambio globale di evaporatore e surriscaldatore = 400 W/m2K (riferito alla superficie interna dei tubi) • Coefficiente di scambio termico globale nel condensatore = 4000 W/m2K Si chiede quanto segue, assumendo opportuni valori per eventuali dati mancanti: a) Si tracci lo schema di impianto del ciclo a vapore e il diagramma del ciclo sul piano T-s fornito (10 punti) b) Si calcoli la potenza elettrica netta del ciclo a vapore e il calore fornito all’utenza nella stagione invernale (15) c) Si calcoli la potenza frigorifera fornita all’utenza nella stagione estiva (2) d) Si…
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