MODELLAZIONE E CALIBRAZIONE DI UN SISTEMA ORC PER IL RECUPERO DEL CALORE DEI GAS DI SCARICO DI UN MOTORE A COMBUSTIONE INTERNA = MODELING AND CALIBRATION OF AN ORC SYSTEM FOR THE RECOVERY OF THE EXHAUST GAS HEAT OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE

Nell’elaborato è descritto lo sviluppo di un modello validato composto da un motore alternativo a combustione interna di piccola/media cilindrata e un impianto ORC (Organic Rankine Cycle) ad esso sottoposto. Con tale configurazione si intende analizzare dal punto di vista modellistico la possibilità di sostituire il fluido refrigerante tradizionale (acqua) con un fluido organico bassobollente (r245fa). In questo modo, è possibile sfruttare parte del calore (altrimenti perduto in ambiente) per la produzione di energia elettrica e incrementare contestualmente il rendimento del sistema. Partendo da prove sperimentali presenti in letteratura di un impianto ORC per la micro-generazione, è stato costruito e calibrato un primo modello. Esso è composto da: un espansore di tipo scroll per la produzione di energia; una pompa a pistoni per la circolazione del fluido refrigerante; due scambiatori di calore per l’adduzione (circuito esterno di acqua calda) e la sottrazione del calore (impianto idrico dell’edificio in cui è installato). Successivamente, tale sistema è stato accoppiato con un modello di motore ad accensione comandata per autovettura, adeguando la parte relativa all’adduzione di calore che prevede lo scambio termico con i gas di scarico e non più con l’acqua calda. Infine sono state analizzate le prestazioni del motore con e senza impianto di recupero. Inoltre, si è discusso della fattibilità di tale accoppiamento e di quali migliorie potrebbero essere apportate al modello costruito.