Analisi sperimentale e numerica di sistemi di conversione dell'energia basati su celle a combustibile

L'elaborato di tesi ha come obiettivo l'analisi sperimentale e numerica di sistemi di conversione dell'energia basati su celle a combustibile. In particolare, sono state effettuate in parallelo sperimentazioni su celle a combustibile ad ossidi solidi e a carbonati fusi, e sono stati realizzati modelli numerici di simulazione di sistemi di poligenerazione basati sull'impiego di celle a combustibile a membrana polimerica. La cella a combustibile a carbonati fusi, realizzata dalla IPASS Scarl, presenta alcune particolarità  costruttive, che analizzeremo in seguito, rispetto alle tradizionali celle, in particolare la sua geometria cilindrica. La potenza elettrica nominale della cella ਠdi circa 1 kW. Il target principale della sperimentazione consiste nella valutazione del funzionamento della cella con alimentazione a biogas da discarica. La cella ad ossidi solidi, fornita dalla ACUMENTRICS, ਠcaratterizzata da una potenza nominale di 5 kW elettrici. Tale cella ਠstata equipaggiata di un modulo cogenerativo, che consente di poter recuperare dalla stessa energia termica. L'obiettivo dell'analisi ਠstato quello di valutare le prestazioni generali della cella, e in particolare nel funzionamento in assetto cogenerativo, simulando l'utilizzo dell'energia termica per il riscaldamento di una piccola utenza. Per quanto riguarda le analisi di tipo numerico-simulativo, ਠstato sviluppato in ambiente TRNSYS un modello dinamico completo di un impianto di condizionamento a servizio di un edificio, basato sull'utilizzo di pi๠fonti energetiche e di diverse tecnologie ad alta efficienza. In particolare, il sistema poligenerativo proposto ਠcaratterizzato dalla presenza di celle a combustibile a membrana polimerica e pannelli solari termici ad alto rendimento. L'edificio considerato ਠun'utenza tipo univeristario. Nella tesi verranno innanzitutto descritte le tecnologie oggetto delle attività  sperimentali e numerico-simulative, e successivamente si presenteranno i principali risultati delle attività  stesse.