Raccolta di Tecnologie e competenze ENEA
ENEA-SHIP: impianto solare a concentrazione per la produzione di calore a media temperatura (massimo 350 °C) per processi industriali
Collettore tipo Fresnel
Settori applicativi
Problema da risolvere
La tecnologia solare termica a concentrazione, grazie a soluzioni di accumulo di energia termica ad alta temperatura economicamente vantaggiose, può rispondere al fabbisogno di energia termica rinnovabile del settore industriale. Nella tecnologia solare a concentrazione la radiazione diretta viene concentrata e assorbita da un fluido termovettore, che viene poi immagazzinato in serbatoi convenzionali, consentendo la fornitura di energia termica on-demand.La progettazione del concentratore/ricevitore e la scelta del fluido di trasferimento del calore devono essere adattate per soddisfare le esigenze energetiche specifiche di diversi processi industriali.A questo scopo, l'infrastruttura ENEA-SHIP è stata progettata per l'adattamento e la modifica flessibile dei componenti, consentendo la caratterizzazione di differenti soluzioni che rispondono alle esigenze industriali
Descrizione
L'impianto ENEA-SHIP comprende due sottosistemi: un collettore lineare Fresnel e un circuito di bilanciamento dell'impianto che serve il campo solare. A differenza dei collettori parabolici, i collettori di Fresnel sono costituiti da specchi lunghi e piatti disposti in file parallele che seguono il sole su un unico asse per mantenere un fuoco ottimale sul ricevitore fisso situato sopra gli specchi. Il campo solare ENEA-SHIP è dotato di un collettore Fresnel lineare lungo 36 metri con 425 specchi (62,5 x 125 cm), che forniscono una superficie riflettente totale di circa 330 m2. Con una temperatura massima di funzionamento di 350 °C e una potenza termica di circa 200 kW, il sistema è particolarmente adatto a studiare l'applicazione della tecnologia CST per i processi industriali di piccole/medie dimensioni che richiedono energia termica al di sotto dei 320 °C. Infatti, l'attuale fluido di trasferimento del calore (HTF) è olio diatermico con una temperatura massima di esercizio di 320 °C. Il circuito comprende una caldaia elettrica (EC), che preriscalda l'olio diatermico, un buffer (BU), che stabilizza e rende omogenea la temperatura di ingresso dell'HTF al campo solare, il campo solare, che raccoglie l'energia solare e la trasferisce all'HTF, due scambiatori di calore olio-aria (AE1, AE2), che simulano i carichi dell'utente finale, un vaso di espansione pressurizzato con una linea di azoto (circa 6 atm) e una pompa per far circolare l'olio diatermico nel loop sperimentale.
Aspetti innovativi e vantaggi
- dimensioni reali del collettore solare di tipo Fresnel
- possibilità di regolare la potenza fornita dall'impianto solare in funzione dell'utenza termica
Possibili applicazioni
- integrazione e caratterizzazione di componenti per l'interfacciamento dell'impianto solare con processi industriali endotermici nei settori alimentare, tessile, cartario, ecc. (scambiatori di calore, generatori di vapore, reattori endotermici)
- integrazione e caratterizzazione di sistemi innovativi di accumulo termico, operanti a media temperatura
- test delle procedure operative in diverse condizioni (avvio, arresto, transitori, emergenze, ecc.)
- test e qualificazione di componenti per la raccolta dell'energia solare (specchi, tubi ricevitori, sistema di inseguimento automatico, ecc.), con la possibilità di caratterizzare collettori lineari Fresnel fino a 36 metri di lunghezza
Gruppo di ricerca coinvolto
Data di aggiornamento
25-05-2026
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