Prime prove del prototipo di un gruppo ORC di piccola taglia

In questo lavoro vengono descritti la realizzazione di un prototipo di un micro generatore basato su ciclo Rankine a fluido organico (ORC) e i primi test sperimentali condotti su questo. I principali componenti del circuito, che impiega il refrigerante R245fa quale fluido di lavoro, sono una pompa a diaframma, azionata a regime variabile tramite inverter, una serie di scambiatori di calore a piastre, un boiler elettrico e un espansore scroll. Questo è una macchina ermetica, derivata da un compressore commerciale progettato per il campo della refrigerazione, la cui potenza attesa è sull’ordine degli 1.5 kW. La velocità di rotazione dell’espansore, e dell’alternatore contenuto nella stessa struttura saldata, è libera, quindi viene generata una potenza elettrica alternata trifase a frequenza variabile, poi convertita in corrente continua da un raddrizzatore. Il sistema viene controllato regolando la velocità di rotazione della pompa e la temperatura di produzione del vapore all’uscita del boiler, mentre la coppia frenante applicata alla macchina viene variata modificando la resistenza imposta sul carico elettrico collegato al generatore. Alcuni parametri di funzionamento del micro generatore completo e dei suoi componenti principali sono stati studiati grazie ad una serie di test sperimentali, i cui risultati sono presentati e discussi nel paper. I valori registrati nei maggiori parametri di funzionamento e nei rendimenti calcolati rispecchiano quelli attesi sulla base di studi preliminari e sono comparabili con i dati di letteratura, nonostante il sistema non sia ancora ottimizzato. Questo conferma l’effettiva possibilità di utilizzare un sistema ORC per la generazione distribuita anche di piccolissima taglia e la correttezza delle scelte progettuali fatte, nonostante il prototipo necessiti di ulteriore lavoro di sviluppo.