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Ottimizzazione degli aspetti costruttivi del dispositivo WaveSAX

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Ottimizzazione degli aspetti costruttivi del dispositivo WaveSAX

Il rapporto presenta i risultati degli studi di ottimizzazione degli aspetti costruttivi del dispositivo WaveSAX condotti con un modello fluidodinamico (CFD-RANS) per valutare il comportamento del dispositivo al variare del moto ondoso. I risultati delle prove a mare effettuate sul modello modificato in scala 1:5 hanno permesso di aggiornare la power matrix. Studi sui metodi antifouling e prove di materiali a mare hanno indicato gli interventi da implementare per mitigare l’incrostazione marina.

Dall’analisi dello stato dell’arte sullo sviluppo di convertitori da moto ondoso (WEC), si osserva che la maggiore parte di questi è indirizzata all’utilizzo in mare aperto/oceani, che poco si adattano alle caratteristiche del moto ondoso nel Mediterraneo. I dispositivi sviluppati, inoltre, hanno raggiunto un grado di maturità che non ne consente ancora una produzione su scala industriale. Analizzando il contesto nazionale, si osserva che la costa italiana (8.000 km circa) presenta opere costiere che potrebbero essere efficacemente utilizzate per la generazione elettrica da moto ondoso. L’applicazione di dispositivi adatti a un uso costiero porterebbe a risparmi di costi di installazione, manutenzione e di collegamento alla rete elettrica, evitando altresì stringenti vincoli ambientali legati alla posa di cavi di trasmissione elettrica sul fondale marino. Il dispositivo WaveSAX è un Wave Energy Converter del tipo Oscillating Water Collumn concepito e sviluppato da RSE nei precedenti anni della ricerca. Le attività effettuate hanno portato a un progressivo miglioramento delle prestazioni del dispositivo e alla diminuzione dei costi di costruzione/manutenzione, tanto da renderlo un’opportunità di business interessante per operatori industriali.
Nel rapporto si presentano le attività di ricerca mirate all’ottimizzazione degli aspetti costruttivi del dispositivo WaveSAX, attraverso studi numerici e prove sperimentali a mare di materiali, configurazioni operative e strategie di controllo. Lo studio di fluidodinamica computazionale (CFD), effettuato con il codice ANSYS-CFX v.16.0, ha lo scopo di verificare il comportamento del dispositivo al variare delle caratteristiche (altezza e periodo) del moto ondoso incidente. Le prove sperimentali a mare del dispositivo WaveSAX a scala 1:5 hanno permesso di individuare le migliori strategie di controllo indirizzate a ottimizzare la produzione elettrica del dispositivo e di valutare la producibilità in condizioni di moto ondoso reale. Inoltre, si è potuto elaborare la power matrix aggiornata, a seguito delle modifiche introdotte al dispositivo che hanno portato a un netto miglioramento della sua capacità di conversione (PTO). Infine, l’analisi sulle tecnologie antifouling attualmente disponibili e i risultati ottenuti dalle prove di materiali a mare hanno permesso di individuare una strategia di protezione antifouling del dispositivo WaveSAX, che potrà essere implementata nel primo prototipo a scala reale (1:1).

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