Modeling thermal energy storage systems with OpenFOAM

Nowadays, the supply of energy from renewable resources, can be a valid answer to the continuous demand for energy and environment protection. Among all the available renewable resources solar energy is virtually endless, and could be the best choice, even though not fully usable yet: currently, solar panels efficiency is less than 30%. A more efficient way to use solar radiation is to transfer it to a heat transfer fluid, that allows the energy storage in devices known as TES: Thermal Energy Storage. Currently, commercial softwares are used to simulate TES functioning: thesis work deals about this issue: the goal of the project is to develop a solver with open-source software OpenFOAM that can replicate commercial software outputs.

Ai giorni nostri, l'approvigionamento dell'energia da fonti rinnovabili è visto come una valida risposta alla continua richiesta di energia, unita alla attenzione verso l'ambiente, Tra le fonti rinnovabili disponibili, l'energia solare è virtualmente infinita, ma di scarso utilizzo: attualmente i migliori pannelli fotovoltaici garantiscono un rendimento energetico massimo del circa 30%. Un modo piu' efficiente per utilizzare la radiazione solare è quella di trasferirla ad un fluido termovettore che ne permetta il trasporto e lo stoccaggio in dispositivi noti come TES: Thermal Energy Storage. Il lavoro di tesi si focalizza su questo punto, proponendo uno strumento adeguato per il calcolo delle prestazioni del dispositivo di stoccaggio. Attualmente per simularne il funzionamento si fa uso di software commerciali. Lo scopo della tesi, quindi, è elaborare un solutore col software open-source OpenFOAM che possa sostituire efficacamente i software commerciali ed essere utilizzato in seguito per eseguire altre prove su differenti impianti, geometrie e materiali.