Analisi teorica e sperimentale di una valvola di regolazione per il recupero di energia

Il presente lavoro di tesi ha come oggetto la GreenValve, un brevetto del Politecnico di Milano, il cui ideatore è il Prof. Stefano Malavasi. La GreenValve è una valvola di regolazione progettata per recuperare energia durante il suo funzionamento. Tale caratteristica è ottenuta tramite l’inserimento di una turbina ad asse verticale all’interno dell’organo di regolazione di una valvola a sfera. Per studiare la GreenValve è stata condotta una campagna sperimentale supportata da un’approfondita ricerca bibliografica concernente i dispositivi di regolazione e le turbine idrauliche. Tale analisi della letteratura ha fornito importanti elementi per migliorare specifiche componenti della GreenValve, ed ha aiutato ad inquadrarne le caratteristiche fondamentali di funzionamento. La campagna sperimentale, condotta nel laboratorio di Idraulica “Gaudenzio Fantoli” del Politecnico di Milano, ha avuto molteplici scopi: in primo luogo è stata verificata l’efficacia del processo di regolazione da parte della GreenValve, in questa fase sono stati stimati i coefficienti di flusso caratteristici legati a diverse configurazioni degli elementi interni. Successivamente, le stesse configurazioni sono state sperimentate al fine di valutare le potenzialità di recupero dell’energia dissipata dalla regolazione e l’efficienza di tale processo. Nelle pagine che seguono, dopo una breve introduzione riguardo l’attuale stato dell’arte per le valvole di regolazione e le turbine idrauliche ed eoliche, sarà discusso lo studio completo della GreenValve, partendo dalla descrizione delle sue diverse configurazioni geometriche e dai parametri chiave per la comprensione delle prestazioni di regolazione e di recupero energetico. Infine, terminata la presentazione dei risultati della campagna sperimentale, sarà riportato il calcolo dell’energia potenzialmente estraibile, in relazione a diverse condizioni di lavoro di applicazioni reali.