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Convegni ATI - Accesso riservato soci CTI

Ottimizzazione di un sistema a celle a combustibile mediante tecniche di integrazione

Pubblicazione


Autore: L. Andreassi, S. Cordiner, M. Feola, F. Romanelli

Collana: CA - 60 - Roma 2005

Note:
L’uso ottimale delle celle a combustibile per la generazione di energia efficiente ed a basso impatto ambientale richiede una attenta integrazione di questo elemento con gli altri componenti del sistema completo di generazione. Solo una propria integrazione fra le sezioni di alimentazione del combustibile, dell’aria, con la cella stessa e con l’utilizzatore dell’energia consente, ad esempio, di sfruttare in modo completo le potenzialità delle celle. Tale aspetto diventa ancora più critico in presenza di un reformer che produca idrogeno a partire da un combustibile fossile o in caso di utilizzo in condizioni di funzionamento molto variabili, come nel caso dell’autotrazione.
La fase di progettazione e sviluppo assume, dunque, un ruolo assolutamente determinante nella ricerca delle condizioni migliori di integrazione al fine di massimizzare l’efficienza del sistema stesso. A tal fine l’uso combinato di modelli numerici di simulazione e di tecniche integrazione è senz’altro fondamentale.
Nella presente memoria viene illustrata una metodologia di progettazione basata sulla simulazione numerica che, quindi, verrà applicata ad un sistema di generazione con celle a combustibile comprendente un autothermal reformer, le sezioni di pulizia del gas prodotto (WGS e PROX) ed uno stack di cella a combustibile PEM al fine di identificare le condizioni ottimali di funzionamento ed ottimizzare il processo energetico complessivo.
Dopo una breve presentazione delle caratteristiche del modello sviluppato, l’applicazione di tale metodologia verrà illustrata in alcune applicazioni mostrando come, con scelte appropriate, sia possibile ottenere un incremento dell’efficienza globale del sistema.


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