Start up di un banco prova per fluidi organici

L'obbiettivo principale di questa tesi è lo start-up del banco prova per fluidi organici chiamato TROVA (Test Rig for Organic Vapours), localizzato nel Laboratorio di Fluidodinamica delle Macchine del Politecnico di Milano. Negli ultimi decenni, l'attenzione alla produzione di energia elettrica e termica mediante fonti rinnovabili ha ricoperto un ruolo importante nello sviluppo del sistema energetico internazionale nonché nell'opinione pubblica. In questo contesto di rinnovamento, la tecnologia di cicli a fluido organico (ORC) rappresenta uno dei possibili fronti per lo sfruttamento di fonti di calore a bassa temperatura. Per poter studiare il comportamento dei fluidi organici nei canali palari dei torboespansori, è risultato fondamentale la progettazione e la realizzazione del TROVA. Quest’ultimo ha lo scopo di caratterizzare un flusso controllato di vapore espanso in un ugello convergente-divergente, misurando indipendentemente velocità e pressioni. Il presente lavoro di tesi ha riguardato lo start-up del banco prova in questione e l'implementazione di modelli per la simulazione dello stesso. In dettaglio, il processo di start-up ha coinvolto una prima fase di analisi dell'impianto assemblato, la progettazione e la realizzazione di un programma di controllo in remoto, la certificazione dell'impianto in termini di prove di tenuta sotto diverse condizioni operative. Infine è stata progettata una prova di blowdown equivalente con aria per il primo avvio del TROVA; questa ha permesso di riprodurre alcune condizioni che si verificheranno nei test progettati con i fluidi organici MDM e R245fa. Per quanto riguarda la parte di simulazione, è stato necessario implementare un modello che descrivesse in maniera dettagliata il sottosistema della valvola di controllo dell'impianto. Concludendo, è possibile affermare che, oltre ad aver acquisito una profonda esperienza sull'impianto, gli obbiettivi prefissati sono stati soddisfacenti raggiunti.