Organic Rankine Cycle fed by flat-plate solar collectors: a case study

Abstract

L'attuale tendenza dell’utilizzo di sistemi di risorse energetiche distribuite (sistemi DER), insieme con il crescente sviluppo tecnologico, incoraggia l'uso di tecnologie capaci di recuperare efficacemente energia da fonti di calore a temperatura bassa o moderata, che rappresentano un'opzione essenziale per affrontare le problematiche energetiche ed ambientali. In questo contesto, i cicli Rankine a fluido organico (ORC) si stanno affermando come una tecnologia molto promettente tra quelle attualmente disponibili, in particolare per bassi valori di temperatura. I principi di funzionamento dei sistemi ORC sono essenzialmente gli stessi di quelli del ciclo Rankine. Nei sistemi ORC, l’acqua è sostituita da un fluido caratterizzato da un basso valore della temperatura di ebollizione rispetto a quello dell'acqua; questo rende adatti i sistemi ORC ad applicazioni per il recupero di calore a bassa temperatura (inferiore a 400 ° C). In questo lavoro, abbiamo utilizzato un sistema ORC accoppiato con un impianto solare termico e relativo modello matematico sviluppato da Wang et al. (2013). La scelta di questo tipo di sistema è dovuta alla sua semplicità e all'utilizzo dell’energia solare come fonte energetica. Le simulazioni, utilizzate per valutare l'efficacia del sistema, sono stati eseguite con i dati relativi alla città di Palermo (Italia).