Descrizione del modulo "Materiali e componenti per pompe di calore ad adsorbimento (ET.P03.004.001)"

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  • Descrizione del modulo "Materiali e componenti per pompe di calore ad adsorbimento (ET.P03.004.001)" (literal)
Potenziale impiego per bisogni individuali e collettivi
  • L'impiego più conveniente dei climatizzatori ad adsorbimento è nell'utilizzo del calore di cogeneratori per la produzione simultanea di elettricità, calore e/o freddo realizzando così sistemi trigenerativi. L'applicazione economicamente più conveniente è nella climatizzazione del settore terziario. (literal)
Tematiche di ricerca
  • -Sviluppo di nuovi materiali adsorbenti con elevate capacità di adsorbimento/desorbimento di vapor d'acqua o altri fluidi refrigeranti non inquinanti. Misura sperimentale delle curve di equilibrio solido/vapore e delle cinetiche di assorbimento dei materiali realizzati. - Preparazione di innovative configurazioni di letti adsorbenti con elevate proprietà di trasferimento termico e di massa. Misura sperimentale dei coefficienti di scambio termico e della conducibiltà termica per le diverse configurazioni di letti adsorbenti compatti realizzati. - Simulazione matematica per lo studio dei processi di assorbimento su materiali e componenti di macchine ad adsorbimento. - Realizzazione di prototipi di climatizzatori ad adsorbimento alimentati da calore di scarto a bassa temperatura (T<100°C), e relative prove sperimentali per determinare le prestazioni della macchina. - Accumulo termico (literal)
Competenze
  • Vengono utilizzate le seguenti competenze: - chimica di base ed applicata (sintesi e caratterizzazione di adsorbenti) - ingegneria meccanica e dei materiali (realizzazione di prototipi da laboratorio) - informatica e matematica (sviluppo di modelli di simulazione). (literal)
Potenziale impiego per processi produttivi
  • Climatizzatori per l'edilizia e per mezzi di locomozione, pompe di calore, trigenerazione. (literal)
Tecnologie
  • Tecnica di deposizione di strati sottili di materiale adsorbente su superfici metalliche. Realizzazione di scambiatori di calore ad elevata area superficiale rivestiti con strati consolidati di materiale adsorbente. Realizzazione di scambiatori di calore ad elevata efficienza per impiego in pompe di calore ad adsorbimento. (literal)
Obiettivi
  • L'obiettivo principale è l'aumento della potenza specifica della macchina, sia in termini di peso che di volume; anche un aumento del COP è desiderabile se la sorgente energetica non è gratuita (es. pompe di calore gas-fired). (literal)
Stato dell'arte
  • Il funzionamento di questi sistemi è basato sulla capacità di alcuni materiali porosi (es. zeoliti) di assorbire reversibilmente vapori non dannosi per l'ambiente (es. acqua). Inoltre, tali sistemi utilizzano energia termica quale fonte primaria. Particolarmente interessante appare oggi la prospettiva di sviluppare climatizzatori alimentati da calore di scarto o da energia rinnovabile quali quelli provenienti da cogeneratori o autoveicoli. (literal)
Tecniche di indagine
  • Misura delle curve di equilibrio solido adsorbente/vapore e della cinetica di assorbimento tramite bilancia termogravimetrica. Misura del calore specifico e dell'entalpia di adsorbimento tramite calorimetria. Misura della conduciblità termica tramite metodi transienti. Misura dell'area superficiale e del volume dei pori di solidi adsorbenti porosi tramite porosimetro a mercurio e tecnica BET. Studio generale delle proprietà chimico-fisiche di materiali adsorbenti tramite analisi DSC, DTA, TG, XRD, microscopia SEM. (literal)
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