Studio di una turbina per sistemi OWC.

One of the most discussed topics nowadays concerns the energy sector and it is precisely for this reason that the study for the development of new technologies capable of producing energy from renewable sources is constantly updated. Among the many energy sources that our planet reserves for us we find the sea, from which it is possible, through its constant wave motions, to absorb a high energy potential. This energy can be extracted through the use of special systems called “Oscillating Water Column” (OWC) which exploit the pressure and depression that is generated inside an air chamber to drive a turbine. The purpose of the following study, therefore, is to implement the performance of an existing turbine prototype tested in the port of Civitavecchia, in order to obtain a new, more performing prototype that can also be used for tests on the Atlantic. Starting from the reproduction of the existing prototype and from the experimental data obtained in the short period of commissioning of the system, new profiles of the rotor blade were created and compared, the conveyors present near the rotor were modified and the most performing number was identified of rotor blades with which to make the impeller. The effective improvement of the new model was confirmed by the torque values obtained from a series of CFD simulations, which also confirmed that the power data obtained from the tests carried out in the port of Civitavecchia are not reliable, since during the period of experimentation, the entire plant was tested with an undersized generator which did not allows to quantify the real power value that the turbine could deliver.

Uno degli argomenti più discussi al giorno d’oggi riguarda l’ambito energetico ed è proprio per tale motivo che lo studio per lo sviluppo di nuove tecnologie in grado di produrre energia da fonti rinnovabili risulta essere in costante aggiornamento. Tra le tante fonti energetiche che il nostro pianeta ci riserva ritroviamo il mare, dal quale è possibile, attraverso il suo costante moto ondoso, assorbire un elevato potenziale energetico. Questa energia può essere estratta tramite l’utilizzo di appositi sistemi definiti “Oscillating Water Column” (OWC) che sfruttano la pressione e depressione che si viene a generare all’interno di una camera d’aria per azionare una turbina. Lo scopo del seguente studio, quindi, è quello di implementare le prestazioni di un prototipo di turbina esistente testato nel porto di Civitavecchia, in modo da ottenere un nuovo prototipo più performante che potrà essere utilizzato anche per dei test sull’atlantico. Partendo dalla riproduzione del prototipo esistente e dai dati sperimentali ottenuti nel breve periodo di messa in funzione del sistema, sono stati realizzati e confrontati nuovi profili della pala rotorica, sono stati modificati i convogliatori presenti in prossimità del rotore ed è stato individuato il numero più performante di pale rotoriche con cui realizzare la girante. L’effettivo miglioramento del nuovo modello è stato confermato dai valori di coppia ottenuti da una serie di simulazioni CFD, i quali hanno inoltre confermato che i dati di potenza ricavati dai test eseguiti nel porto di Civitavecchia non risultano essere attendibili, poiché durante il periodo di sperimentazione, l’intero impianto è stato testato con un generatore sottodimensionato che non ha permesso di quantificare il reale valore di potenza erogabile dalla turbina.