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Dissertations / Theses on the topic 'Accumulo'
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1
Montanari, Guglielmo. "Sistemi di accumulo dell'energia elettrica: realtà e prospettive." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2016.
Find full textAbstract:
Questo elaborato si propone di collocare i Sistemi di Accumulo nell’attuale panorama energetico italiano ed europeo, con particolare attenzione alla crescente presenza della produzione di energia da fonti rinnovabili.
Dopo alcune valutazioni preliminari sull’Energy Mix europeo ed italiano, si procede a mettere in luce i rischi per il sistema elettrico derivanti dalla eccessiva penetrazione delle fonti rinnovabili.
In questo contesto si analizza il potenziale contributo dei Sistemi di Accumulo alla stabilità e all’equilibrio della rete elettrica, soprattutto nella risoluzione delle problematiche derivanti da una Generazione Distribuita e non programmabile.
Vengono presentate diverse tipologie di SdA, dal punto di vista del funzionamento e delle caratteristiche, anche in funzione della destinazione d’uso.
Si dà poi un quadro generale delle normative europee e italiane, e si indaga l’effettiva convenienza dei Sistemi di Accumulo, anche in relazione all’impatto sull’ambiente e alle emissioni.
2
Rambelli, Alberto. "Integrazione di sistemi di accumulo in impianti fotovoltaici." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2018.
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In questa tesi viene valutato sia da un punto di vista tecnico che economico, l'integrazione di un sistema di accumulo in un impianto fotovoltaico. E' stato analizzato il caso di un utente attivo domestico del quale sono stati acquisiti i dati relativi alla produzione fotovoltaica, agli scambi con la rete e alla quota di autoconsumo. Rispetto a diverse ipotesi vengono stimati i balanci energetici futuri in previsione di un'installazione di un sistema di accumulo elettrochimico. I termini di ricavo sono calcolati seguendo le disposizione dello Scambio sul Posto.
3
Pontius, Brandon H. "Information security considerations for applications using Apache Accumulo." Thesis, Monterey, California: Naval Postgraduate School, 2014. http://hdl.handle.net/10945/43980.
Full textAbstract:
Approved for public release; distribution is unlimitedNoSQL databases are gaining popularity due to their ability to store and process large heterogeneous data sets more efficiently than relational databases. Apache Accumulo is a NoSQL database that introduced a unique information security feature—cell-level access control. We study Accumulo to examine its cell-level access control policy enforcement mechanism. We survey existing Accumulo applications, focusing on Koverse as a case study to model the interaction between Accumulo and a client application. We conclude with a discussion of potential security concerns for Accumulo applications. We argue that Accumulo’s cell-level access control can assist developers in creating a stronger information security policy, but Accumulo cannot provide security—particularly enforcement of information flow policies—on its own. Furthermore, popular patterns for interaction between Accumulo and its clients require diligence on the part of developers, which may otherwise lead to unexpected behavior that undermines system policy. We highlight some undesirable but reasonable confusions stemming from the semantic gap between cell-level and table-level policies, and between policies for end-users and Accumulo clients.
4
Grimaldi, Mattia. "Programmazione dei sistemi di accumulo di comunità energetiche." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2021.
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Il raggiungimento dei nuovi obiettivi europei sulla decarbonizzazione sarà possibile attraverso la trasformazione del sistema elettrico da un modello di generazione centralizzata ad uno di generazione distribuita. In questo contesto emergono le configurazioni di “Autoconsumatori collettivi” e di “Comunità di energia rinnovabile” che consentono l’aggregazione dei cittadini per la produzione, il consumo e la condivisione di energia. Le comunità energetiche costituiscono un importante stimolo alla installazione dei sistemi di accumulo dell’energia elettrica, in quanto questi ultimi consentono di massimizzare i benefici economici introdotti dai nuovi schemi di autoconsumo, nella misura in cui riescono ad aumentare la cosiddetta “energia condivisa”. Dal punto di vista della gestione ottimale della comunità energetica diventa quindi di fondamentale importanza la presenza dei sistemi di accumulo perché rappresentano le uniche risorse, in pratica, controllabili. Oggetto della tesi è lo sviluppo ed il confronto di due strategie di controllo dei sistemi di accumulo. La prima è concepita per essere implementata in tempo reale, ed ha come ingressi le energie scambiate all’interno della comunità nell’ultimo intervallo di tempo monitorato, ad esempio nell’ultimo quarto d’ora. La seconda strategia, invece, è quella di gestire il sistema di accumulo attraverso la risoluzione di un problema di ottimizzazione su un orizzonte temporale di 24 ore, basandosi sulle previsioni dei carichi e della produzione del fotovoltaico. Nella tesi sono descritti i modelli sviluppati e confrontate le due strategie su di un particolare caso studio di comunità energetica.
5
Francisconi, Mattia. "Analisi di sistemi di accumulo per impianti fotovoltaici domestici." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2021. http://amslaurea.unibo.it/23798/.
Full textAbstract:
La necessità di produrre energia attraverso fonti rinnovabili è sempre più incombente. Vista la loro incostanza, è inevitabile l'utilizzo di accumulatori al fine di immagazzinare l'energia in eccesso nelle fasi di produzione. In questo lavoro si sono analizzate due tecnologie di batterie adibite allo stoccaggio di energia elettrica prodotta da impianti fotovoltaici domestici. In particolare, si è eseguito un confronto su prestazioni e impatto ambientali di batterie agli ioni di litio e batterie sodio-nichel-cloruro (ZEBRA). Tale confronto nasce dalle problematiche legate all'estrazione e al riciclaggio del litio che, proprio a causa di queste ragioni, è entrato nella lista delle materie prime critiche della Commissione Europea 2020. Al fine di evidenziare le differenze tra le due tecnologie sono stati analizzati due casi studio. Partendo da essi, infine, si è cercato analizzare la possibilità di sostituzione di un sistema di accumulo agli ioni di litio con uno al sodio-nichel-cloruro.
6
Notti, Alessandra. "Accumulo e metabolismo dell'arsenico nel Polichete Mediterraneo Sabella spallanzanii." Doctoral thesis, Università Politecnica delle Marche, 2007. http://hdl.handle.net/11566/242630.
Full text
7
Convento, Giulio <1994>. "Diffusione dell’innovazione: Le batterie di accumulo in ambito domestico." Master's Degree Thesis, Università Ca' Foscari Venezia, 2018. http://hdl.handle.net/10579/14032.
Full textAbstract:
Questo elaborato si pone l’obiettivo di indagare i driver che stanno conducendo la diffusione delle batterie agli ioni di litio, con lo scopo di accumulare l’energia rinnovabile prodotta dall’impianto fotovoltaico domestico. In particolare, dopo una breve introduzione riguardante il funzionamento e le specifiche tecniche delle batterie, sono proposti due capitoli relativi alla fattibilità economica. Oltre al territorio nazionale si è scelto di osservare anche lo Stato della California per la virtuosità dimostrata nel settore delle energie rinnovabili attraverso provvedimenti ed incentivi atti a promuoverle.
Nel quarto capitolo sono invece presentati i driver non economici che possono spingere alcuni individui a mettere da parte l’aspetto economico dell’investimento per perseguire uno scopo sociale. In particolare l’accresciuta comprensione dei fenomeni che stanno compromettendo l’ecosistema che guida alla scelta di prodotti green.
Nel quinto capitolo è stato introdotta la teoria di Rogers relativa alla diffusione delle innovazioni, supportata da un approfondimento sul modello di Bass.
Nel sesto capitolo invece, attraverso l’utilizzo del modello di Bass, sono stati analizzati i dati relativi alle domande pervenute in California per l’incentivazione allo storage domestico. Attraverso tali dati è stato possibile creare delle previsioni circa il futuro andamento del mercato delle batterie agli ioni di litio.
8
MUSA, Maria Luisa. "Modellazione dei sistemi di accumulo termico per impianti solari." Doctoral thesis, Università degli studi di Ferrara, 2011. http://hdl.handle.net/11392/2388759.
Full textAbstract:
The study regards Thermal Energy Storage Methods (focusing on Sensible
Heat Storage) and simulating models.
A solar assisted domestic heating plant with collectors, storage, loads,
thermal losses and eventual heat exchanger is simulated.
In order to evaluate the storage behaviour two simulations models are
realized: a fully mixed model and a stratified model, with multinode
approach.
The uniform temperature model includes two options for collectors energy
input (constant or with linear variation) and load (with constant or
variable on –off profiles).
Both simulation models use Runge-Kutta method, with Ode 45 Matlab
Function.
Model validation has been determined by comparing the results of
simulations with available data from literature obtained with different
methods (Euler, Heun) and/or analytical results.
Simulation tests under different conditions are made (different load
profiles and flow rates) in both models, and the results are compared
between two models and with available literature results
As expected, results show a relationship between flow rate increasing and
stratification reduction. Furthermore, peak temperatures appearing in
stratified model contribute to increasing efficiency of the system.
9
Ruiz, Daniel Alfonso. "FHIR| Cell-Level Security and Real Time Access with Accumulo." Thesis, University of Colorado at Colorado Springs, 2016. http://pqdtopen.proquest.com/#viewpdf?dispub=10108817.
Full textAbstract:
The American Recovery and Reinvestment Act (ARRA) requires the adoption of Electronic Medical Records (EMRs) for seventy percent of the primary care provider population by 2014. Furthermore, by 2015 providers are expected to be utilizing EHR in compliance with “meaningful use”[28] definition or they can face financial penalties under Medicare. In addition to this momentous task, EMR data has stringent security requirements. It is largely due to these security requirements that medical information is being digitized. However, sharing to entitled information is often slow or non-existent because of information silos. Fast Healthcare Interoperability Resources (FHIR) is an emerging information sharing standard that is designed to aid in the tearing down of these silos. The focus of this thesis is to show how FHIR can be further improved by allowing for cellular level security. Additionally, this thesis will introduce novel ways that vast amounts of FHIR resources can be stored and queried in real-time with Accumulo. It will do so by utilizing and improving on Dynamic Distributed Dimensional Data Model (D4M) [9] Schema to better allow for “real-time” REST queries of FHIR compliant data. Pagination is necessary for it to remain a real-time system since some queries can have millions or even billions of positive hits. To satisfy this requirement a new approach to Accumulo pagination is laid out that increases performance, flexibility and control. All tests are performed against a M4.2xlarge Amazon Machine Image.
10
Paciello, Luca. "Modellazione e simulazione di produzione e accumulo dell'energia in ambito domotico." Doctoral thesis, Università Politecnica delle Marche, 2015. http://hdl.handle.net/11566/243045.
Full textAbstract:
Questa tesi si occupa dello studio e dello sviluppo di uno strumento di simulazione
dei flussi energetici all’interno di sistemi domotici di produzione e
accumulo dell’energia elettrica.
Dopo aver introdotto il concetto di sistema domotico e aver richiamato le principali
tecnologie utilizzate per la produzione e gestione dell’energia elettrica in
ambito domestico, viene descritto il contesto applicativo e vengono illustrati i
presupposti al lavoro di tesi. In particolare, viene ripercorsa l’evoluzione dei
simulatori di ambienti domotici sviluppati nel corso degli anni all’interno del
LabMACS(Laboratorio di Modellazione, Analisi e Controllo dei Sistemi Dinamici)
dell’Università Politecnica delle Marche e vengono discusse le modifiche
apportate nel tempo ai vari sistemi di incentivazione per favorire l’autoconsumo
energetico.
Lo strumento di simulazione, denominato EPSS (Energy Production and Storage
Simulator), utilizza un modello basato su Reti di Petri per la descrizione
dei componenti del sistema e dei flussi energetici, che risulta semplice ed e -
cace sia in fase di modellazione che in fase di definizione e implementazione di
opportune politiche di gestione. Inoltre, esso facilita l’integrazione di componenti
di vario tipo, sia per la produzione che per l’accumulo di energia sotto
varie forme (elettrica e termica).
Vengono descritti la struttura e il funzionamento dell’EPSS e vengono analizzate
le sue prestazioni in confronto con sistemi reali di varia complessità. I
risultati ottenuti mostrano l’a dabilità dell’EPSS come strumento di supporto
alla progettazione e al corretto dimensionamento di sistemi domotici in relazione
agli utilizzi previsti. Questo facilita la realizzazione di sistemi capaci di
raggiungere obiettivi di autoconsumo ed autonomia energetica che siano premianti
nella situazione attuale.
Gli sviluppi futuri prevedono la realizzazione di adeguate interfacce utente, lo
studio di componenti aggiuntivi e l’integrazione dell’EPSS in sistemi di controllo
e gestione dei carichi per l’ottimizzazione delle politiche di demand-response.This thesis focuses on the study and the development of a software tool for the simulation of production, storage and exchange of electric energy in home automation systems. Basic concepts of home automation systems are introduced and the main technologies for energy production and storage are presented in order to describe the application context and the premises of the work. The research on simulation tools for home automation carried on at the LabMACS (Laboratory of Modeling, Analysis and Control of Discrete Systems) of Università Politecnica delle Marche in recent years is reviewed in the light of the evolving legislation on the market of electric energy and of the current technology. In particular, it is shown how the interest on self-consumption and autonomy has grown to become a key factor in the design and management of home energy systems. The developed simulation tool, called EPSS (Energy Production and Storage Simulator), uses a Petri Net to represents components of the system and to model power production and power exchange between them. The chosen approach results simple and e cient both from the point of view of modeling and from that of defining and implementing energy management policies. Furthermore, it facilitates the integration of components of various types for production and storage of electric and thermal energy. Structure and operation of the EPSS are described in details and performances are analyzed by comparison with real system in various situations. Results show the reliability of the EPSS as a tool for design and sizing home automation systems to satisfy user’s requirements and to achieve satisfactory levels of self-consumption and autonomy. Future developments of this work include the construction of appropriate user interfaces, the study of additional components and the integration of the EPSS into loads control and management systems in order to optimize the demand-response behavior
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Ruscelli, Andrea. "Analisi sperimentale di un accumulo termico tramite fluido a cambiamento di fase." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2015. http://amslaurea.unibo.it/9639/.
Full textAbstract:
L’incremento dell’istallazione di collettori solari termici e panelli solari ibridi nell’ultimo decennio ha spinto il mercato settoriale alla ricerca di nuovi sistemi di accumulo termico da implementare a tali impianti, al fine di poter sfruttare l’energia derivante dal sole con una efficienza termica maggiore. I dispositivi oggigiorno in commercio, nonostante le tecnologie impiantistiche risultino essere state migliorate, non hanno subito un’evoluzione ed ancora oggi il principale materiale d’accumulo è l’acqua, ottenendo così dispositivi con efficienze molto ridotte, di dimensioni elevate e collocabili in zone interne abitabili.
L’utilizzo di fluido a cambiamento di stato come mezzo di accumulo può essere una valida alternativa al fine di incrementare l’efficienza dal punto di vista energetico e la riduzione degli ingombri, data l’elevata energia interna posseduta dal materiale durante il cambiamento di fase.
Nel seguente elaborato di tesi, si è posto come obbiettivo quello di effettuare uno studio sulla possibilità di accumulare energia termica mediante l’utilizzo di un fluido a cambiamento di fase a base organica, tramite un’analisi sperimentale ed energetica dei meccanismi di fusione attorno ad un ramo dello scambiatore di calore, al fine di valutare la conformazione migliore che permetta la sottrazione di energia termica latente durante la fase di solidificazione. Questo ha comportato, oltre alla scelta del PCM ottimale per l’accumulo, la progettazione e realizzazione del prototipo e l’attrezzatura sperimentale.
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Cimatti, Giampaolo. "Ottimizzazione di una microrete con unità di generazione da FER ed accumulo." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2013. http://amslaurea.unibo.it/6376/.
Full textAbstract:
Le microreti caratterizzate da unità di generazione con Fonti Energetiche Rinnovabili (FER), sono oggetto di crescente interesse in due contesti molto diversi tra loro: l’integrazione della Generazione Diffusa (GD) in reti di
distribuzione pubbliche nei paesi sviluppati e l’elettrificazione di zone rurali attualmente non servite dalla rete elettrica.
L’introduzione dei sistemi di accumulo nelle microreti rende possibile la compensazione della variabilità delle FER trasformando le microreti in sistemi di produzione che nel complesso risultano completamente regolabili.
L’obiettivo del presente lavoro di tesi è dimostrare come le microreti possono svolgere un ruolo fondamentale per lo sviluppo delle infrastrutture elettriche nei paesi in via di sviluppo e nelle economie emergenti ponendo le
basi per l’elettrificazione di aree remote e scarsamente popolate ad oggi non connesse alla rete di distribuzione dell’energia.
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Zampolini, Federico. "Sistema di accumulo ad alta densità per un prototipo di MotoStudent Electric." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2019.
Find full textAbstract:
L’obiettivo di questo documento è illustrare quali siano stati i metodi di studio, le soluzioni adottate ed i risultati ottenuti durante la progettazione del sistema di accumulo per il prototipo di motocicletta da corsa elettrica “Alpha Leonis”, con cui la squadra corse dell’Università di Bologna UniBo Motorsport ha partecipato alla V edizione del campionato mondiale studentesco MotoStudent.
Inizialmente verrà descritto il contesto della competizione e verranno analizzati i vincoli regolamentari che influiscono sulla realizzazione del componente in oggetto. In seguito verrà mostrata la vera e propria fase di progettazione nella quale, dopo aver effettuato prove di caratterizzazione sulla singola cella, sono stati realizzati gli elementi strutturali ed i sistemi di controllo e monitoraggio. La parola d’ordine in questa fase è “motorsport”, che raccoglie in sé la volontà di creare un componente tecnologicamente all’avanguardia che, oltre a garantire l’autonomia necessaria, ottimizzi il laptime e porti il prototipo in testa alla classifica. È questo il motivo per cui il sistema di accumulo descritto nella seguente trattazione viene definito come “ad alta densità”, ossia con target di energia e potenza per unità di massa superiori alle alternative commerciali attualmente disponibili sul mercato.
Infine, per verificare la qualità e l’efficacia del lavoro svolto, verranno descritti i test sul banco a rulli ed in pista che hanno dimostrato il corretto funzionamento del componente e che sono stati sfruttati per completare l’ottimizzazione del sistema di controllo in vista dell’evento finale ad Aragòn Motorland.
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Neri, Riccardo. "Studio di materiali piezoelettrici e loro accoppiamento con sistemi di accumulo elettrico." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2021.
Find full textAbstract:
La tesi tratta di "energy harvesting" da piezoelettrici, in particolare della caratterizzazione elettromeccanica di un dischetto commerciale di PZT, del circuito elettrico-elettronico necessario per interfacciare il generatore piezoelettrico ad un sistema di accumulo elettrico (condensatore/supercondensatore); è anche presentata una configurazione a "stack" con due dischetti commerciali connessi elettricamente in parallelo. Sono inoltre riportati alcuni semplici modelli che riescono a simulare il comportamento capacitivo del generatore piezoelettrico. Per concludere è presentato un caso di "energy harvesting" dove l'energia elettrica sviluppata dal provino piezoelettrico è accumulata in un condensatore.
15
Ermacora, Elena <1993>. "Accumulo di elementi in tracce in anatidi svernanti in Laguna di Venezia." Master's Degree Thesis, Università Ca' Foscari Venezia, 2018. http://hdl.handle.net/10579/13889.
Full textAbstract:
Nella presente tesi vengono analizzate le penne di uccelli svernanti nelle lagune del Nord Adriatico per valutare il bioaccumulo di elementi in traccia; in particolare si è scelto di analizzare 11 elementi: alluminio (Al), calcio (Ca), cadmio (Cd), cobalto (Co), cromo (Cr), mercurio (Hg), piombo (Pb), rame (Cu) selenio (Se), vanadio (V) e zinco (Zn). La specie selvatica indagata è l’alzavola (Anas crecca), di cui sono state analizzate penne prelevate da 8 esemplari cacciati in Laguna di Venezia, cui viene affiancata l’analisi di 10 esemplari di germano reale domestico (Anas platyrhynchos).
L’analisi effettuata è di tipo passivo e non prevede la sperimentazione tossicologica diretta e attiva. L'alzavola selvatica è stata scelta come indicatore di eventuali fenomeni di bioaccumulo in quanto specie svernante più abbondante in laguna e i germani reali domestici sono stati scelti al fine di avere un modello comparativo per i livelli “basali” di contaminanti presenti in anatidi mantenuti in condizioni minime di esposizioni ambientali ad agenti inquinanti. Le alzavole, infatti, sono caratterizzate da maggiori quantità di body burdens nelle penne e maggiori tassi di deposizione per quasi tutti gli elementi considerati, evidenziando una generale esposizione superiore a quella dei germani. Solo in un caso il confronto con valori benchmark di tossicità da letteratura ha evidenziato un pericolo per gli individui; per la maggior parte degli elementi analizzati, inoltre, non si sono riscontrate differenze tra i sessi. I dati, inoltre, evidenziano che l’alzavola, essendo un migratore regolare, contribuisce al trasferimento di contaminanti dagli areali riproduttivi russi e siberiani a quelli italiani di svernamento, anche se i body burdens evidenziano una situazione non critica rispetto ad altri contesti geografici.
16
Cherchi, Paolo. "Dimensionamento di sistemi di accumulo per stazioni di ricarica rapida per autoveicoli elettrici." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2018. http://amslaurea.unibo.it/17184/.
Full textAbstract:
Con l’avvento della mobilità elettrica la civiltà odierna si prepara ad affrontare numerosi cambiamenti nel modo di spostarsi, utilizzare i veicoli e vivere le città.
La necessità di elettrificare i trasporti deriva da un bisogno sempre maggiore di efficienza energetica e, al pari passo con lo sviluppo delle fonti di energia rinnovabili e delle reti di distribuzione intelligenti, di un modello di sviluppo sostenibile.
Gli effetti benefici della svolta e-Mobility potrebbero mobilitare risorse e competenze, rafforzando la capacità di innovazione e stimolando la creazione di nuove filiere industriali e di servizio collegate direttamente e indirettamente.
Tuttavia, nonostante questi vantaggi, la penetrazione massiva di veicoli elettrici richiede un indagine approfondita per valutare quale sarà l’impatto sul sistema elettrico dovuto alla diffusione delle stazioni di ricarica, e quali contromisure dovranno adottare gli operatori di sistema per garantirne l’affidabilità.
La potenza richiesta dalle stazioni di ricarica per ricaricare più veicoli contemporaneamente potrebbe costituire un carico eccessivo per il sistema elettrico e in particolare a livello locale per la rete a cui è connessa la stazione, rendendo necessari investimenti al fine di potenziarne i componenti, o a livello di sistema, rendendo necessario un aumento della generazione in modo da coprire il carico nelle ore di punta.
Lo scopo di questa tesi è lo sviluppo di una metodologia che consenta di dimensionare una stazione di ricarica rapida che sia in grado di assorbire una quantità di potenza limitata dalla rete, integrando un sistema di generazione da fotovoltaico e un sistema d’accumulo, e partendo dalla conoscenza dei dati di traffico e di irraggiamento dell’area in cui dev’essere installata la stazione.
Tale metodologia può essere applicata nel caso in cui gli input siano modificati per renderli rispondenti ai casi diversi che si possono presentare nella realtà.
17
SALAMONE, MATTEO MARCO. "Materiali Organici per l'Energia." Doctoral thesis, Università degli Studi di Milano-Bicocca, 2017. http://hdl.handle.net/10281/158185.
Full textAbstract:
Negli ultimi decenni gli apparati per l’immagazzinamento dell’energia riscuotono elevato interesse e la loro richiesta è cresciuta esponenzialmente. In particolare i dispositivi mobili, gli autoveicoli sia elettrici sia ibridi e la nuova rete di distribuzione dell’energia elettrica richiedono soluzioni su misura che soddisfino le proprie esigenze. A seguito di nuovi regolamenti sull’efficienza energetica e ambientali, i ricercatori sono chiamati a sviluppare nuove soluzioni per lo stoccaggio dell’energia che tengano conto del costo, della disponibilità delle materie prime e dell’impatto ambientale. I materiali inorganici utilizzati oggi nelle batterie Litio-ione sono costituiti spesso da elementi rari e talvolta tossici. Inoltre, la produzione e la lavorazione degli ossidi misti richiede molta energia. Da diversi decenni, la tecnologia LIB è essenzialmente ferma e i miglioramenti sono arrivati principalmente dall’ottimizzazione del processo produttivo e al momento, non è attesa l’introduzione di nessuna nuova tecnologia innovativa. I materiali organici offrono diversi vantaggi rispetto agli omologhi inorganici: infatti sono semplici da modificare e sono costituiti da C, H, N, O e S, tutti elementi abbondanti. E’ noto inoltre che i materiali organici possano essere sintetizzati da precursori prodotti riciclando le biomasse. Fra tutti i composti organici, i pigmenti sono economici, cristallini e insolubili. Una famosa classe di pigmenti è quella degli analoghi del Blu di Prussia la cui appartenenza ai composti organici o inorganici è ancora dibattuta. I PBAs possiedono i seguenti vantaggi: convenienza, struttura cristallina 3D, facile ottimizzazione e stabilità. In questo lavoro presenteremo i risultati ottenuti dallo studio di tre differenti pigmenti organici, perylenediimmide, indantrone e chinacridone, e due PBAs contenenti esacianato di cromo.Energy storage systems are of high interest and in the last decades their demand grew exponentially. In particular mobile devices, Full and Hybrid Electric Vehicles and smart grids are looking for tailored solutions. Because of new energy efficiency and environmental guidelines, researchers are called to find new solutions for energy storage taking in account costs, availability and environmental impact. Nowadays inorganic materials for LIBs needs scarce and, occasionally, toxic elements. Furthermore, the production and process of mixed oxides materials involves energy-demanding fabrication routes. LIBs technology is at the pole since decades and big improvements were made mainly in the field of process and engineering optimization. No breakthrough technology seems to be close to enter the market in the next years. Organic materials offer different advantages over inorganic ones. E.g. they are easy to tailor and composed mainly of C, H, N, O and S, all abundant elements. It has been also reported that organics can be synthesized from reactants produced from biomass wastes. Among them all, pigments are cheap, crystal and insoluble. Another family of pigments is the one of Prussian Blue Analogues. Their affinity to either organic, because of the similarities with MOFs, or inorganic compounds is still debated. PBAs offer several advantages: cheapness, open framework structure and tailorable electrochemical properties. In this work, we are going to present the results of the studies realized on three different organic small molecule pigments, perylenediimide, Indanthrone and quinacridone, as well as two chromates based PBAs.
18
Monaco, Federica. "Sviluppo di un sistema di emulazione per una microrete di produzione e accumulo dell'idrogeno." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2021.
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Le microreti si propongono come una possibile soluzione al problema dell'integrazione delle fonti rinnovabili nel mix di produzione energetico totale. Permettono infatti di sfruttare la generazione distribuita e di ottimizzare l'energia proveniente da fonte rinnovabile utilizzata dai carichi, tramite l'impiego di sistemi di controllo e sistemi di accumulo dell'energia. In particolare, come sistema di accumulo elettrico vengono utilizzate tipicamente batterie che in casi particolari possono essere affiancate da elettrolizzatori; questa possibilità porterebbe alla combinazione di generazione distribuita e produzione di idrogeno verde. Se stoccato sul posto, l'idrogeno può essere utilizzato da una fuel cell ed alimentare a sua volta i carichi quando necessario. Per analizzare il comportamento di una rete di questo tipo, si possono realizzare dei particolari sistemi elettronici che ne riproducano il comportamento. Il funzionamento di ogni componente della microrete viene descritto da un modello matematico che viene tradotto in linguaggio di programmazione, in modo da poter eseguito da un apposito hardware ed i dati elaborati vengono trasmessi tra gli hardware tramite una rete di comunicazione. Nel modello di emulazione proposto, l'hardware utilizzato come unità di emulazione è Raspberry Pi e la rete di comunicazione per lo scambio di dati è una rete LAN. Per la programmazione degli hardware viene utilizzato Simulink, dotato di una apposita estensione che permette di programmare direttamente Raspberry Pi. La struttura da realizzare con i componenti elettronici reali viene virtualizzata tramite l'utilizzo di macchine virtuali per analizzarne il funzionamento lato software, sia dal punto di vista della programmazione delle unità di emulazione che delle impostazioni relative alla rete LAN. Da questa analisi, vengono evidenziati gli aspetti salienti a cui prestare attenzione in fase di realizzazione fisica del sistema di emulazione.
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Ugolini, Francesco. "Analisi delle prestazioni di elettrolizzatori tipo PEM." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2017.
Find full textAbstract:
Le fonti di energia rinnovabili rappresentano una forma di energia indispensabile al sostentamento dell’attuale sistema produttivo mondiale. L’energia eolica e fotovoltaica ricoprono un ruolo fondamentale nel panorama rinnovabile, e portano con se l’inevitabile svantaggio derivato dall’impossibilita di controllare la fonte primaria di energia. I sistemi di accumulo ed immagazzinamento di energia assumeranno un ruolo strategico nel prossimo scenario energetico, in particolare nell’elaborato viene posta l’attenzione sui sistemi Power-to-Gas. La tecnologia Power-to-Gas consente di produrre gas ad alta potenza specifica (idrogeno o metano sintetico), usando elettricità proveniente da fonti rinnovabili. L’elettrolisi è il metodo più efficiente per convertire energia elettrica in idrogeno. Tra le varie tecnologie, gli elettrolizzatori di tipologia PEM (Proton Exchange Membrane), sono considerati i più adatti all’accoppiamento con fonti di energia rinnovabile, per via della loro risposta alle variazioni di carico e dell’ampio campo di funzionamento. Il lavoro di tesi si concentra sull’analisi delle prestazioni di elettrolizzatori tipo PEM, ed in particolare sull’elettrolizzatore inserito all’interno del “Laboratorio di Microreti di Generazione ed Accumulo” del Tecnopolo di Ravenna. Il laboratorio ha lo scopo di studiare e testare sistemi per la produzione di energia elettrica da fonte rinnovabile e per l’accumulo.
L’impianto è costituito principalmente da due pannelli fotovoltaici con il compito di produrre energia, due batterie per accumulare l’energia prodotta dai pannelli, un elettrolizzatore e tre bombole a idruri metallici per lo stoccaggio di idrogeno. Dai dati sperimentali ottenuti dalle prove in laboratorio si è ricavato un modello matematico black-box dell’elettrolizzatore. Il modello gestisce le equazioni della curva caratteristica (P;η). In seguito il modello ottenuto è stato confrontato con un caso analogo presente in letteratura.
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Di, Primio Luisa. "Sviluppo di un banco prova per la generazione ed accumulo di idrogeno da fonte rinnovabile." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2022. http://amslaurea.unibo.it/25879/.
Full textAbstract:
In un contesto di cambiamento ed innovazione a causa delle preoccupazioni riguardanti il cambiamento climatico, è analizzata la microrete di generazione e accumulo di idrogeno da fonti energetiche rinnovabili attualmente installata nel laboratorio di Meccanica dell’Università di Bologna.
Le limitazioni dovute all'utilizzo di fonti energetiche rinnovabili come non programmabilità delle fonti, stoccaggio, costi e distribuzione, vogliono essere implementate sviluppando delle soluzioni per rendere il banco prova più accessibile rispetto alla versione commerciale dal punto di vista di analisi e controllo, mediante sistemi open source per l’acquisizione e la raccolta di dati.
La trattazione sperimentale è focalizzata al raggiungimento di questo obiettivo mediante l’introduzione di sensori di temperatura, corrente, tensione e pressione, realizzati con l’utilizzo di Arduino Mega 2560, una scheda programmabile open-source dotata di microcontrollore.
Sono infine estrapolati e analizzati i dati ottenuti mediante il nuovo sistema di acquisizione sperimentale.
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Millione, Stefano. "L'accumulo dell'energia elettrica negli impianti eolici." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2013. http://amslaurea.unibo.it/6004/.
Full textAbstract:
Il presente elaborato ha lo scopo di analizzare lo stato attuale dell'accumulo dell'energia applicato al caso dell'energia eolica. Dopo una introduzione in cui viene presentato il perchè della necessità di garantire sistemi di accumulo dell'energia e quali sono i relativi vantaggi, viene proposto un caso studio di un impianto eolico tipico: partendo dalla potenzialità produttiva dell'impianto e dal tipo di funzione che il sistema di accumulo deve svolgere si passa alla scelta e dimensionamento del sistema più adatto.
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Alfieri, Luigi. "L'accumulo dell'energia e l'integrazione dei sistemi caes nell'ottimizzazione delle fonti rinnovabili." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2013. http://amslaurea.unibo.it/5961/.
Full textAbstract:
La tesi si propone come informativa dei principali metodi di produzione di energia rinnovabile e su come ottimizzare tali produzioni tenendo conto dei vincoli imposti dal sistema elettrico all'immissione in rete di potenza elettrica intermittente. Viene proposto, in particolare, l'accumulo di energia sotto forma di aria compressa (sistema CAES).
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Cecoro, Annalisa. "Monitoraggio del fitoplancton tossico e accumulo di biotossine marine in molluschi bivalvi della costa emiliano-romagnola." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2012. http://amslaurea.unibo.it/4591/.
Full textAbstract:
A partire dalla fine degli anni ’80, gli impianti di molluschicoltura stanno subendo pesanti danni
economici a causa dei sempre più frequenti divieti di raccolta dovuti alla comparsa di
concentrazioni di biotossine algali all’interno dei tessuti dei molluschi oltre i limiti di legge.
Lo scopo di questo lavoro è stato quello di determinare la distribuzione spaziale e temporale delle
specie tossiche lungo le coste dell’Emilia Romagna e correlare la loro presenza alla rilevazione di
biotossine marine nel tessuto dei mitili.
Sono state effettuate analisi biotossicologiche per l’individuazione e quantificazione delle tossine
responsabili della PSP, della ASP e delle tossine liposolubili (OAs, PTXs, AZAs e YTXs).
Parallelamente è stato effettuato il monitoraggio delle specie fitoplanctoniche in grado di rendere i
mitili tossici e, di conseguenza, responsabili di tali biointossicazioni.
Le tossine che hanno superato il limite di legge, nel periodo di tempo considerato, sono state le
yessotossine. Le analisi del fitoplancton tossico hanno evidenziato la presenza delle specie
Gonyaulax spinifera, Lingulodinium polyedrum e Protoceratium reticulatum (sinonimo di
Gonyaulax grindleyi).
Le correlazioni effettuate mostrano che la specie G. spinifera è responsabile della chiusura degli
allevamenti lungo la costa, a causa della produzione di homo-YTX, mentre la specie P. reticulatum
produce prevalentemente YTX.
Tale lavoro rappresenta il primo studio in campo in cui viene correlata la presenza delle due tossine,
YTX e homo-YTX, con quella delle due alghe produttrici, confermando quanto riportato dalla
letteratura.
Tale lavoro intende offrire uno spunto, una base di partenza al fine di ottenere un quadro più
dettagliato dell’andamento delle specie tossiche lungo la costa oggetto di studio.
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Alai, Alberto. "Creazione e validazione di un modello per lo sfruttamento dell'idrogeno come vettore di accumulo dell'energia elettrica." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2015. http://amslaurea.unibo.it/8413/.
Full textAbstract:
Nell’ambito di un progetto di ricerca sui sistemi di accumulo dell’energia elettrica, in corso di avvio al “Laboratorio di microreti di generazione e accumulo” di Ravenna, è stato sviluppato un modello di calcolo in grado di simulare il comportamento di un elettrolizzatore.Il comportamento di un generico elettrolizzatore è stato modellato mediante una serie di istruzioni e relazioni matematiche, alcune delle quali ricavate tramite un’analisi dettagliata della fisica del processo di elettrolisi, altre ricavate empiricamente sulla base delle prove sperimentali e dei dati presenti nella bibliografia.
Queste espressioni sono state implementate all’interno di un codice di calcolo appositamente sviluppato, realizzato in linguaggio Visual Basic, che sfrutta come base dati i fogli di calcolo del software Microsoft Excel per effettuare la simulazione.
A partire dalle caratteristiche dell’elettrolizzatore (pressione e temperatura di esercizio, dimensione degli elettrodi, numero di celle e fattore di tuning, più una serie di coefficienti empirici) e dell’impianto generale (potenza elettrica disponibile e pressione di stoccaggio), il modello è in grado di calcolare l’idrogeno prodotto e l’efficienza globale di produzione e stoccaggio.
Il modello sviluppato è stato testato sia su di un elettrolizzatore alcalino, quello del progetto PHOEBUS, basato su una tecnologia consolidata e commercialmente matura, sia su di un apparecchio sperimentale di tipo PEM in fase di sviluppo: in entrambi i casi i risultati forniti dal modello hanno trovato pieno riscontro coi dati sperimentali.
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SERCHISU, LUCA. "Correlazione tra accumulo di lipidi neutri nei linfomonociti e deficit cognitivo in una popolazione di ultrassessantacinquenni." Doctoral thesis, Università degli Studi di Cagliari, 2017. http://hdl.handle.net/11584/249585.
Full textAbstract:
There is a great need for new research models, which are simple and accessible diagnostic procedures, to monitor progression of suspected age-related neurological disorders. Here, we determined whether changes in neutral lipids (NLs) and in the ability to form clusters represented early events occurring in freshly isolated (naïve) peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) from aged subjects affected by different neurological disorders.
We examined 192 subjects, 65 years or older, attending the outpatient services of the geriatric care unit of Cagliari University Hospital for geriatric check-ups, analysing NLs by oil red O (ORO) staining method, and the rate of cluster formation (CF) of the subjects' PBMCs.
ORO score was higher in PBMCs from subjects with any type of dementia than in PBMCs from controls. ORO score did not differ significantly between Alzheimer's disease (AD), mixed dementia (MD) and vascular dementia (VD), but in mild cognitive impairment (MCI), it was significantly higher than in controls, and significantly lower than in AD, MD and VD. There was also significant inverse correlation between ORO staining and Mini Mental State Examination (MMSE) scores. CF showed a similar pattern to that of ORO, being significantly lower in controls than in dementia patients, and higher in dementia than in MCI. Subjects with dementia but not vision problems had lower ORO staining and CF scores than subjects with either eye disorders or dementia.
We suggest that the presence of NLs in the cytoplasm of unstimulated-PBMCs, combined with their potential tendency to form clusters, may represent a novel, non-invasive approach to detecting and monitoring neuronal injury in the early stages of disease.
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NICOSIA, ELENA. "Tolleranza e accumulo di Nichel in cultivar di pomodoro:potenziale allergenicità di piante Ni-free, pratiche agronomiche." Doctoral thesis, Università degli studi di Genova, 2020. http://hdl.handle.net/11567/1002033.
Full textAbstract:
“NICKEL TOLERANCE AND STORAGE IN TOMATO CULTIVARS: POTENTIAL ALLERGENICITY OF NI-FREE PLANTS, AGRONOMIC PRACTICES”
Nickel (Ni) is a ubiquitous trace element occurring in water, soil, air and in the biosphere. This element is essential for several plants, microorganisms and vertebrates. However, human requirement for Ni has not been conclusively demonstrated. Food, specifically vegetables, represents a major source of Ni exposure. Environmental contamination and cultural practices can increase Ni amount in vegetables posing significant risk for human health. The UE commission raised awareness on Ni in food and adopted recommendation (EU) 2016/1111 to monitor this metal in food in all Member States from 2016 to 2018 by sampling most representative foods including tomatoes.
Tomato (Solanum lycopersicum L.) is a vegetable of key importance worldwide, the second most important after potato. The fruit is produced for fresh consumption and processed products (e.g., tomato sauce, tomato paste, etc.). Tomato was the top fruit produced in EU and, among vegetable crops of EU, tomato occupies the largest cultivated area, accounting for 11.4% of the total area used for vegetables (Eurostat, 2018).
The significant rise in tomato consumption during the latest 20 years (e.g., Greece with 104 kg/capita, Italy with 55 kg/capita, Denmark with 30 kg/capita) is suspected to increase the health risks from high Ni uptake.
Ni allergy is common worldwide and in EU, where it affects 10–15% of women (Uter et al. 2016). The epidemiological data showed that 12.3–17.7% of the population is allergic to Ni (Uter et al. 2016) and must follow a Ni-avoidance diet (e.g., Italy, Spain and Poland which have the highest incidence of Ni allergies). Low-Ni tomato products would be of great importance for these patients.
To date, several tomato allergens have been identified and registered by the WHO/IUIS Nomenclature. The most common are Lipid transfer Protein (LTP), small, basic, highly stable proteins and they are ubiquitous in plant tissues (Radauer et al., 2008), and Profilin. The plant LTP family includes two subfamilies, 9k-LTP and 7k-LTP, according to their molecular masses corresponding to 9 kDa and 7 kDa, respectively (Giangrieco et al., 2015). Their ingestion, inhalation and contact can cause symptoms that may include all the clinical severity levels of allergic reactions: oral allergy syndrome (OAS), gastrointestinal symptoms, urticaria-angioedema syndrome, food-dependent exercise-induced anaphylaxis and even anaphylactic shock (Fernández-Rivas et al., 2006; Romano et al., 2012).
The list of tomato allergens includes a 7k-LTP (Sola l 6) and different isoforms of 9k-LTP (Sola l 3), Sola l 1, a 14 kDa profilin; Sola l 2, a 50 kDa betafructofuranosidase; Sola l 4, an intracellular pathogenesis-related protein TSI-1 of the Bet v 1 family (Welter et al., 2013), Sola l 5, a cyclophilin. Additional allergens, or putative allergens, not yet included in the WHO-IUIS nomenclature, (such as, 11 S globulin, ribosomal protein P2, chitinase, glucanase, peroxidase, polygalacturonase, pectin methylesterase, thaumatin and vicilin) have been reported and entered in the Allergome database (www.allergome.org), referenced accordingly to available literature.
In most cases, tomato genotypes have been analysed from agronomic and technological point of view without considering Ni content and allergenic protein production that could increase the risk of allergies. Key geochemical processes that lead to limited Ni plant uptake in plant tissues at various growth stages can then be induced in field using different agricultural practices (irrigation, soil amendments, etc.).
This work aimed at assessing the S. lycopersicum response to Ni on the agronomic yield of tomatoes (i.e., plant biomass and fruit production) and the potential impact of Ni on the production of allergenic proteins (i.e., LTP, TLP, etc.).
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Destro, Nicola. "Ottimizzazione dei sistemi di accumulo dell'energia, con particolare attenzione agli impianti di pompaggio connessi alla rete." Doctoral thesis, Università degli studi di Padova, 2016. http://hdl.handle.net/11577/3424756.
Full textAbstract:
In the last years, the electrical production from not predictable renewable energy sources has been increased together with the electrical systems improvement to allow the integration into the network. The high exploitation of renewable energy sources in small and large systems involves the use of different storage technologies.
In the first part of the thesis the services provided by the storage technologies are analysed. In particular, services like time shift and renewable energy integration fit well with high capacity plants, while services like the power quality fit well with small capacity plants. Are also analysed the most common energy storage systems highlighting types of application, costs and future developments.
The deep analysis of renewable sources integration are carried out with optimization techniques and two stochastic algorithms have been developed and applied to the systems.
The different energy systems analysed are both stand alone and grid connected. Initially the energy hub approach is applied because it well fit to the complex systems representation. This approach is applied to a large grid connected system that requires electricity and thermal energy throughout the year. The object of the analysis is to determine the optimal operation of the machines in order to minimize the annual costs. Systems investigations go on with the analysis of a small stand alone system that must meet two requirements of the user. The energy system is equipped with facilities for the exploitation of local energy sources combined with storage systems. The objective of the analysis is to determine the optimal management of the energy system to reduce the overall management cost. Systems investigations go on with the analysis of a large stand alone system that must meet multiple user requirements. The energy system is equipped with facilities for the exploitation of local energy sources combined with storage systems. The objective of the analysis is to determine the optimal size and management of the installed machines in order to minimize the overall costs of the system.
Systems investigations analysis go on with analysis of storage systems connected to the grid, in particular compressed air systems and pumped storage hydro power plants. The compressed air system is analysed with a yearly simulation model trough two different usage scenarios: as an independent storage facility connected to the grid and as a facility working in coordination with a wind farm. The goals for the two usage scenarios is to maximize the yearly revenue of the storage system operating in the electricity market. Pumped storage hydro power plants were analysed with the collaboration of a Norwegian research institute. The investigations were focussed on three upgraded pumped storage hydro power plants operating in coordination with offshore wind turbines in the North Sea. Investigations have defined new operation strategies to smooth off the off shore wind power fluctuations in accordance with the environmental constraints on the reserves.
The carried out investigations have verified the energy storage systems potential in order to provide their contribution in the integration of renewable sources in the short and long term, in applications on the user side and on the generation side. The main research directions pointed out are related to the improvement of the management strategy and the improvement of the components through integrated research programs.Negli ultimi anni si è assistito ad una crescente produzione di energia da fonti rinnovabili intermittenti e alla necessità di un adeguamento dei sistemi elettrici per consentire una maggiore integrazione della produzione intermittente nella rete. L’elevato sfruttamento delle fonti energetiche rinnovabili nei sistemi di piccola e grande dimensione passa anche attraverso l’impiego di diverse tecnologie di accumulo. Nella prima parte della tesi sono analizzati i diversi servizi che possono offrire i sistemi di accumulo. In particolar modo, si ricordano servizi quali il time shift e l’integrazione di fonti rinnovabili che ben si adattano ad impianti di elevata capacità, oltre ai servizi come la qualità del servizio che si adattano ad impianti di piccola capacità. Sono inoltre analizzati i più comuni sistemi di accumulo dell’energia evidenziandone campi di applicazione, costi e sviluppi futuri. L’analisi approfondita della integrazione delle fonti rinnovabili nei sistemi deve essere condotta attraverso metodi di ottimizzazione e per questa ragione sono analizzati due algoritmi di tipo stocastico successivamente applicati allo studio dei sistemi. I diversi sistemi energetici analizzati sono di tipo sia non connesso che connesso alla rete elettrica. Inizialmente per studiare i sistemi è applicato il metodo degli energy hub che ben si presta a rappresentare sistemi complessi. Tale metodo è applicato ad un sistema di grandi dimensioni connesso alla rete che richiede energia elettrica e termica durante tutto l’anno. L’obiettivo dell’analisi è quello di determinare il funzionamento ottimale delle macchine al fine di ridurre i costi annuali. Le indagini continuano con l’analisi di un sistema di piccole dimensioni isolato dalla rete che deve soddisfare due richieste dell’utenza, è dotato di impianti per lo sfruttamento delle fonti energetiche locali abbinati ad accumuli. L’obiettivo dell’analisi è quello di determinare la gestione ottimale del sistema energetico per ridurre i costi di gestione del sistema. Le indagini proseguono con l’analisi di un sistema di grandi dimensioni isolato dalla rete che deve soddisfare molteplici richieste dell’utenza, è dotato di impianti per lo sfruttamento delle fonti energetiche locali abbinati a molteplici accumuli. L’obiettivo dell’analisi è quello di determinare la dimensione delle macchine installate e la gestione ottimale del stesse al fine di contenere i costi complessivi del sistema. L’analisi si sposta poi verso i sistemi di accumulo connessi alla rete elettrica, in particolar modo verso gli impianti ad aria compressa e agli impianti di pompaggio idroelettrico. Il sistema ad aria compressa è analizzato attraverso un modello di simulazione annuale in due scenari di utilizzo: come impianto di accumulo indipendente connesso alla rete elettrica e come impianto operante in coordinamento con un parco eolico. L’obiettivo per i due scenari di funzionamento è quello di massimizzare i guadagni dell’impianto di accumulo operante nel mercato elettrico. I sistemi di accumulo idroelettrici sono stati analizzati grazie ad una collaborazione presso un istituto di ricerca norvegese. Le indagini hanno riguardato tre impianti di pompaggio ripotenziati e operanti in coordinamento con sistemi eolici off-shore nel Mare del Nord. Le indagini hanno individuato nuove strategie di gestione degli impianti idroelettrici utili al livellamento della produzione eolica in abbinamento al rispetto dei vincoli ambientali sull’utilizzo delle riserve idroelettriche. Le analisi condotte hanno permesso di verificare come i sistemi di accumulo possano trovare applicazioni nella integrazione delle fonti rinnovabili nel breve e nel lungo termine, in applicazioni presso l’utente finale e presso la generazione. Le direzioni di ricerca principali puntano verso una maggiore indagine nelle tecniche dei gestione e maggiore ricerca sui singoli componenti attraverso programmi di ricerca sempre più integrati e completi.
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Ghini, Giulia. "Analisi sperimentale del comportamento delle paraffine negli accumuli termici." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2021. http://amslaurea.unibo.it/22555/.
Full textAbstract:
Questo elaborato è stato prodotto nell'ambito del progetto di ricerca CLIWAX con l'obiettivo di caratterizzare e testare materiali innovativi chiamati Phase Change Materials (PCM) per il loro utilizzo in sistemi di accumulo di energia termica latente.
I PCM hanno elevate densità di accumulo di energia termica, perché rilasciano o assorbono energia durante il cambiamento di fase e quindi a temperatura quasi costante, il che li rende molto interessanti per le applicazioni TES.
Lo studio sperimentale prevede il raffreddamento di alcune paraffine in un bagno refrigerante, poste all'interno di un contenimento in alluminio. Le schiume di rame sono state utilizzate per implementare la conducibilità termica del corpo sottoposto a raffreddamento.
Le prove svolte su ogni paraffina mostrano risultati coerenti tra loro, e questo dimostra la ripetibilità delle prove effettuate.
Il calcolo del calore specifico in precisi tratti delle curve di raffreddamento dell'RT 35 e dell'RT 42 ha portato risultati non coerenti con quanto dichiarato dal produttore, ma in linea con dati provenienti da simulazioni numeriche riferite ad un altro studio sperimentale svolto sugli stessi PCM.
Per l’RT 35 HC si osservano nella fase solida dei cambiamenti di concavità e pendenza della curva, riscontrando un Cp medio analogo a quanto dichiarato dal costruttore.
Questi risultati portano alla conclusione che il calore specifico non sia unico e costante, ma che vari in relazione alla temperatura del materiale con una funzione ancora ignota.
Inoltre, il comportamento di alcune paraffine è stato studiato dopo che esse sono state sottoposte a 250 ripetuti cicli di riscaldamento e raffreddamento.
Il PCM RT 35 dopo i 250 cicli mostra un comportamento termico in raffreddamento analogo a quello del materiale non invecchiato; invece, l'RT 35 HC mostra un cambiamento di fase più breve e a temperature minori rispetto al materiale nuovo.
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Grosso, Federica. "Sviluppo e validazione sperimentale di modelli per la simulazione di una microrete di generazione e di accumulo." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2016. http://amslaurea.unibo.it/11083/.
Full textAbstract:
Nel corso degli anni le fonti rinnovabili e in particolare il fotovoltaico hanno assunto un ruolo sempre più importante nel panorama energetico italiano. Si è effettuata un’analisi della tecnologia fotovoltaica illustrandone il funzionamento, le tipologie di pannelli, il calcolo dell’energia elettrica producibile e le curve caratteristiche.
Dal momento che la maggior parte delle rinnovabili presenta il problema della non programmabilità dovuta alla produzione intermittente, è necessario adottare dei sistemi di accumulo. Tali sistemi vengono mostrati, con particolare riguardo per le batterie al piombo acido e per l’idrogeno immagazzinato in idruri metallici, spiegando nel dettaglio l’elettrolisi e gli elettrolizzatori PEM.
Dopo questa panoramica iniziale, si è illustrato l’impianto oggetto di questa tesi, composto principalmente da due pannelli fotovoltaici, un simulatore solare, due batterie al Piombo, un elettrolizzatore, un carico e un alimentatore.
In seguito viene spiegata l’attività sperimentale, svolta sulle prove di laboratorio ai fini di ottenere le curve di funzionamento dei vari componenti, tramite due approcci diversi: per il sistema atto all’elettrolisi e per tutti i suoi componenti si è usato un modello black-box, per i pannelli fotovoltaici si è usato un approccio fisico-matematico partendo dalle equazioni del simulatore solare applicandovi i dati dei pannelli del laboratorio.
Una volta ottenute queste curve, si è creato un modello completo del laboratorio per simularne il funzionamento al variare dell’irraggiamento. Si è testato prima il modello su un’utenza da 3 kW, poi, dopo aver confrontato gli andamenti reali con quelli ottenuti, si sono simulate varie configurazioni per trovare quella che permette al sistema di produrre idrogeno alla potenza nominale di 250 W in una giornata senza supplemento della rete elettrica.
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Lo, Franco Francesco. "Integrazione di sistemi di accumulo a batterie e impianti fotovoltaici di grande taglia per applicazioni grid-connected." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2019.
Find full textAbstract:
In un impianto fotovoltaico connesso alla rete elettrica, l’ integrazione di un sistema di accumulo permette di raccogliere l’ energia dal solare nelle ore di minor richiesta di rete (di giorno), ed erogarla nei momenti di bassa produzione e di maggiore richiesta di rete (la sera).
In collaborazione con ENGIE Eps, è sorta l’ esigenza di confrontare tre diverse tipologie di accoppiamento delle batterie in un impianto ibrido PV+Batteria connesso alla rete elettrica.
La prima architettura è chiamata AC coupling poiché il BESS (Battery Energy Storage System) è connesso tramite opportuni convertitori, direttamente alla rete elettrica. La terza e la seconda
architettura sono denominate DC Coupling poiché il BESS è collegato tramite un convertitore o senza, al lato DC dell’ impianto.
Il confronto è stato realizzato analizzando i flussi di potenza
dell’ impianto facendo riferimento a dati di produzione reali forniti da ENGIE Eps. Più in particolare, sono stati forniti i dati di produzione e di irraggiamento di un impianto reale di potenza massima pari a 285 MW, con storage di capacità pari a 275 MWh. La valutazione della potenza richiesta all’ impianto è stata ottenuta dall’analisi del segnale AGC relativo alla rete nella quale l’ impianto è inserito. Tale segnale `e stato generato a partire da dati di frequenza di rete forniti dall’ azienda.
Dall’ analisi precedentemente descritta si è individuata l’ architettura migliore in termini di rendimento, che risulta essere la DC coupling con DC/DC sulla batteria.
Nell’ ultima parte della tesi si è inoltre svolto su richiesta di ENGIE Eps, lo studio del controllo dei convertitori relativi all’ architettura in esame. La strategia di controllo
individuata è descritta nel dettaglio in questo documento.
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Toffali, Davide. "Modello di ottimizzazione distribuito per l’esercizio delle risorse di generazione e accumulo in una comunità energetica rinnovabile." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2021.
Find full textAbstract:
Lo sviluppo della rete rappresenta uno dei principali fattori abilitanti del processo, complesso e sfidante, di transizione verso il sistema energetico futuro. Esso rappresenta una parte molto importante del sistema elettrico nazionale e l’ammontare delle perdite ad esso legate non è trascurabile.
Una possibile soluzione consiste nel ridurre le dispersioni, che gravano su tale sistema, cercando di consumare in loco l’energia prodotta da generatori alimentati da fonti rinnovabili, la cui presenza è molto distribuita sul territorio nazionale. Negli ultimi anni si assiste allo sviluppo della nuova realtà delle comunità energetiche rinnovabili, nelle quali un numero di utenti si organizza a livello comunitario per consumare l’energia autoprodotta, ricorrendo alla rete di distribuzione solo in caso di produzione in eccesso o insufficiente.
Questa tesi è dedicata allo sviluppo e all’implementazione di un modello di tipo distribuito per l’ottimizzazione delle risorse all’interno di una comunità energetica rinnovabile, ponendo come scopo finale la minimizzazione delle perdite di potenza. Si compone di cinque capitoli.
Il primo espone l’intera realtà delle comunità energetiche rinnovabili, partendo dalla descrizione di generazione distribuita e autoconsumo fino ad analizzare le tecnologie attuali e i regolamenti.
Nel secondo capitolo viene definito e formulato il problema del Power Flow. Successivamente è descritto il modello di rete utilizzato per il progetto di tesi e introdotto il problema da ottimizzare per ridurre le perdite.
Il terzo e quarto capitolo rappresentano dettagliatamente i modelli utilizzati, rispettivamente per il calcolo di tipo centralizzato e per il calcolo distribuito, e la loro implementazione nel software MATLAB. Per il secondo si è prima presentato l’algoritmo “Alternating Direction Multiplier Method”.
Nell’ultimo capitolo si esaminano e si confrontano i risultati ottenuti dalle simulazioni dei modelli precedentemente esposti.
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DEIANA, FEDERICO. "SVILUPPO, PROGETTAZIONE E REALIZZAZIONE DI UN SISTEMA DI ACCUMULO A VOLANO AD ALTA VELOCITA’ PER VEICOLI ELETTRICI." Doctoral thesis, Università degli Studi di Cagliari, 2017. http://hdl.handle.net/11584/249569.
Full textAbstract:
This research thesis regards the development, design and implementation of a Flywheel Energy Storage System (FESS) prototype. In particular, the proposed FESS is characterized by high specific energy and power, which make it particularly suitable for electric and hybrid electric vehicles, especially for "Heavy Duty" applications.
The main feature of the proposed system is the integration between the Permanent Magnet Synchronous Machine (PMSM) and the flywheel, which allows weight and size optimization. Thus, the flywheel and the PMSM have been designed synergistically by both a theoretical approach and an extensive finite elements analysis. In addition, the performance analysis of the proposed system has been performed, especially regarding the evaluation of the self-discharge rate, the efficiency map and the efficiency of both charging and discharging processes. Consequently, the lumped parameters of the equivalent electrical circuit of the PMSM have been synthesized and the PMSM operating region has been defined by introducing a suitable constraint management. Therefore, different FESS charge and discharge processes has been simulated in the Matlab-Simulink environment and a prototype has been manufactured in order to validate the design process presented in this work.This research thesis regards the development, design and implementation of a Flywheel Energy Storage System (FESS) prototype. In particular, the proposed FESS is characterized by high specific energy and power, which make it particularly suitable for electric and hybrid electric vehicles, especially for "Heavy Duty" applications. The main feature of the proposed system is the integration between the Permanent Magnet Synchronous Machine (PMSM) and the flywheel, which allows weight and size optimization. Thus, the flywheel and the PMSM have been designed synergistically by both a theoretical approach and an extensive finite elements analysis. In addition, the performance analysis of the proposed system has been performed, especially regarding the evaluation of the self-discharge rate, the efficiency map and the efficiency of both charging and discharging processes. Consequently, the lumped parameters of the equivalent electrical circuit of the PMSM have been synthesized and the PMSM operating region has been defined by introducing a suitable constraint management. Therefore, different FESS charge and discharge processes has been simulated in the Matlab-Simulink environment and a prototype has been manufactured in order to validate the design process presented in this work.
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Masin, Angela. "Ottimizzazione predittiva della gestione delle unità di produzione ed accumulo di energia elettrica di una comunità energetica locale." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2019.
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Buzzigoli, Tommaso. "Impianto fotovoltaico con accumulo energetico: stato dell'arte e criteri di ottimizzazione applicati ad un edificio ad uso studentato." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2019.
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L’obiettivo di questa tesi è quello di dare un quadro generale sullo sviluppo della tecnologia fotovoltaica in Europa e nel mondo, con particolare attenzione alle applicazioni di questa nel settore edile. Nello specifico il lavoro di ricerca si concentra sull’accumulo di energia elettrica proveniente da questo tipo di generatori, con l’obiettivo di risolvere alcune delle problematiche relative al fotovoltaico e alle risorse rinnovabili in generale. Tali fonti vengono infatti definite “intermittenti”, in quanto variabili nei differenti momenti della giornata ed in base alla stagione e alle condizioni climatiche. Inoltre, la generazione tramite sistemi fotovoltaici ha il suo apice in momenti della giornata dove difficilmente si ha un picco di richiesta energetica, portando quindi a non avere una corrispondenza tra richiesta e produzione di elettricità nell’arco di una giornata.
All’interno di questo studio, tramite dati climatici relativi ed informazioni relative ai carichi energetici richiesti si cerca di approfondire questa discrepanza cercandone una soluzione.
Nella presente tesi si comprova infatti come l’accumulo energetico possa far fronte a questo tipo di problematiche, immagazzinando l’energia prodotta in eccesso in modo da poterla utilizzare nei momenti di maggiore richiesta.
L’indagine svolta procede infatti con l’applicazione di diverse soluzioni ad un caso studio reale, un alloggio per studenti universitari situato ad Atene, in modo da poter paragonare diverse soluzioni tecnologiche e di layout.
Attraverso i dati raccolti e un’attenta valutazione delle diverse circostanze dell’applicazione delle tecnologie fotovoltaiche, con particolare attenzione alle variabili quantitative e temporali, si possono trarre diverse conclusioni, valutando quando e quanto l’applicazione di queste tecnologie possa risultare conveniente dal punto di vista energetico ed economico.
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Marino, Antonio. "Sistema di accumulo e restituzione dell'energia di tipo power to gas: Analisi delle prestazioni mediante un modello numerico." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2020. http://amslaurea.unibo.it/20037/.
Full textAbstract:
La tesi ha come obiettivo quello di analizzare le prestazioni di un sistema di accumulo di tipo power to gas.
Affinché fosse possibile valutare le prestazioni del sistema, è stata presa come riferimento una simulazione, in ambiente Aspen, di un sistema di accumulo di tipo power to gas. È stato prima valutato il funzionamento del sistema al variare della potenza in ingresso, in modo da poter ottenere le curve di funzionamento del sistema di accumulo.
Successivamente è stato analizzato il funzionamento in fase di accumulo e restituzione. È stato modellato un sistema comprensivo di: un impianto fotovoltaico, un sistema di accumulo power to gas, un sistema di restituzione ed un’utenza elettrica. In seguito, sono state valutate le prestazioni del sistema di accumulo e restituzione, nelle varie fasi di funzionamento, in un arco temporale di un anno. Sono state scelte alcune settimane di funzionamento, delle quali sono stati analizzati gli andamenti di alcune grandezze d’interesse. Sono stati ottenuti i dati a consuntivo, relativi al funzionamento annuale del sistema. Infine, è stata svolta un’analisi per analizzare il comportamento del sistema al variare della taglia dell’impianto fotovoltaico.
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Pastorello, Federico. "Tecnologie per l'accumulo dell'energia." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2013. http://amslaurea.unibo.it/6075/.
Full textAbstract:
La situazione energetica mondiale, strettamente dipendente dai combustibili fossili,
richiede un notevole cambio di rotta, per puntare su fonti energetiche più sostenibili dal
punto di vista ambientale, ma che contemporaneamente permettano di evitare le
negoziazioni in mercati competitivi come quello del petrolio.
Un'efficiente soluzione per colmare i limiti legati all'utilizzo delle fonti rinnovabili è
l'uso di sistemi di accumulo dell'energia; grazie a questi sistemi è possibile trasformare
l'energia elettrica in altre forme di energia (meccanica, chimica, etc.) per poter essere
accumulata e conservata fino al momento dell'utilizzo.
Nel corso della trattazione verranno presentate le principali tecnologie per l'accumulo
e/o lo stoccaggio di energia, attraverso una descrizione degli impianti, dei principali
vantaggi e degli aspetti negativi legati a ciascuno di essi. In seguito saranno fissati i
parametri fondamentali per l'analisi delle tecnologie al fine di stabilire, in base alle
funzioni da assolvere, quali siano più adatte allo scopo.
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Balestri, Giulio. "Studio analitico sperimentale della strategia di interazione tra generazione fotovoltaica e sistema di accumulo elettrochimico in una microrete isolata." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2017. http://amslaurea.unibo.it/14018/.
Full textAbstract:
Si sono analizzate sperimentalmente e analiticamente alcune strategie di gestione dei flussi di potenza all’interno della microrete
sperimentale presente nel Laboratorio del CIREA - UniBo Centro Interdi-
partimentale di Ricerca per l’Energia e L’Ambiente con sede a Ravenna. In
particolare é stato analizzato un modello matematico per la rappresentazione e previsione del voltaggio batteria , parametro che risulta essere strettamente legato al suo livello di carica. Tale tensione é funzione appunto dello stato di carica della batteria, dei parametri caratteristici della stessa e della corrente erogata. Con tale modello si é caratterizzato
il pacco batterie presente in laboratorio analizzando l’accuratezza del modello sui livelli di tensione.
Inoltre è stata analizzata la fase di carica del pacco batterie, concentrando lo studio sull’efficienza di tale processo e in generale su quella del completo ciclo di carica scarica. E' stato analizzato un modello matematico che descrive tale efficienza di carica in funzione dello stato di carica attuale e della corrente disponibile alle batterie e tramite i dati sperimentali ho definito i valori del rendimento di carica delle prove effettuate, analizzando alcune possibili strategie per l’ottimizzazione del processo. Piú in dettaglio, ho valutato diversi valori dei
rendimenti ottenibili per diverse condizioni operative. L’analisi ha dimostra-
to, tra l’altro, che data la potenza disponibile proveniente dai pannelli solari
al momento delle prove, una riduzione della suddetta potenza in ingresso
alla batteria nelle fasi finali di carica, puó migliorare il rendimento globale
del ciclo carica-scarica. La riduzione di potenza in ingresso é giustificata dal fatto che il
modello per l’efficienza di carica definisce una corrente di ottimo, funzione dello stato di carica SOC, che garantisce un rendimento minimo
di carica imposto a priori. Nelle prove da me effettuate tale paramentro é
stato fissato al 97%.
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Monti, Matteo. "Analisi sperimentale del ruolo delle schiume metalliche sulle prestazioni di accumulo termico dei materiali paraffinici a cambiamento di fase." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2021. http://amslaurea.unibo.it/22559/.
Full textAbstract:
Il lavoro di tesi è incentrato sullo studio di materiali a cambiamento di fase di derivazione petrolchimica (PCM), così chiamati perché includono un passaggio di fase solido-liquido nell’intervallo di temperature di funzionamento relative al loro utilizzo. I PCM hanno il vantaggio di accumulare più energia rispetto ai materiali tradizionali immagazzinandola sottoforma di calore latente di fusione. Tra le molteplici e possibili applicazioni in ambito ingegneristico, che vanno dalla termotecnica all’elettronica, in questa tesi ci si è focalizzati sullo studio di accumuli termici, ai fini di aumentarne la densità energetica. In particolare, l’elaborato tratta due tipologie differenti di PCM andando ad analizzare sperimentalmente il loro ruolo e quello delle schiume metalliche sulle prestazioni di accumulo termico non solo sensibile ma anche latente. Le paraffine prese in considerazione sono due tipi di materiale a cambiamento di fase tra quelli prodotti dalla Rubitherm: l’RT 35 e l’RT 35 HC. Tramite le prove effettuate in laboratorio si è cercato di capire come risolvere il punto di debolezza di questi materiali rappresentato dalla bassa conducibilità termica. Si è così immerso il PCM in schiume di rame ed alluminio e si sono confrontate le curve di temperatura nel riscaldamento e successivamente nel raffreddamento. Sovrapponendo i grafici si è notato come le prestazioni migliorassero in modo considerevole. Nei test effettuati in laboratorio si è potuto vedere come l’RT 35 HC, rispetto all’RT 35, riesca ad accumulare molta più energia termica e sarà quindi da preferire al secondo perché più performante. Un ulteriore confronto si è svolto relativamente alla scelta di utilizzo delle diverse schiume, di rame o di alluminio, per migliorare la trasmissione di calore nel PCM. Come si è visto confrontando le prove, non c’è una sostanziale differenza utilizzando l’uno o l’altro nonostante il rame possegga una conducibilità termica maggiore.
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Bertoldi, Daniela. "Elementi minerali anche in traccia nel sistema suolo-vite: accumulo e distribuzione nelle bacche e tracciabilità geografica delle uve." Doctoral thesis, country:IT, 2009. http://hdl.handle.net/10449/23916.
Full textAbstract:
As yet, there is not in-depth knowledge of the biological role and concentration levels in plants for most mineral and trace elements in the soil-vine system. Analysis of the mineral element profile is considered a promising fingerprinting technique for determination of the geographical or geological origin of agricultural and food products. This research aims to quantify more than 50 mineral elements in soil, soil-water, xylem exudates, leaf and berry samples, to describe the mineral element increase in the berry during development and maturation using a mathematical model, and to define mineral element distribution in the different parts of the berry. A further aim is to statistically link soil and berry mineral composition in order to make it possible to trace the origin of grapes. The first step in the research was to optimise preparatory and analytical ICP-MS methods for subsequent analysis.
In 2006, 2 vineyards were chosen, with different pedoclimatic characteristics but similar in terms of management and trellising systems and the cultivar studied. Leaf and berry samples - these last being subdivided into seed and skin parts in the final phase of maturation - were collected here during the vegetative season. During harvesting, leaf and berry samples were also collected in a further 9 vineyards in Trentino (Italy) and this sampling was partially repeated over 2 years.
Soil samples were collected in each vineyard and analysed in order to determine the mineral content extractable with aqua regia and the bioavailable content. For evaluation of this second fraction, 4 extraction methods were compared: using ammonium acetate 1M pH 7, ammonium nitrate 1M, with DTPA 0.005M+CaCl2 0.01M (for alkaline soils), EDTA 0.02M+ammonium acetate 0.5M (for acid soils) and citric acid 0.1 mM.
On the basis of the different accumulation and distribution patterns in the berry studied in the 2 vineyards with alkaline soil, it was possible to classify trace mineral elements into 3 different groups: elements mainly present in the seeds accumulating before veraison, those localised in the flesh accumulating continuously during the development and maturation of the berry and other elements, localised mainly in the skin or equally distributed between the skin and the flesh, which accumulate above all before veraison but also during maturation.
Of the different soil extraction methods compared, on average ammonium acetate solution gave the best results, the mineral composition of this soil extract being statistically correlated with that of the berries growing on it. Using a regression model linking the concentration of 10 elements in grapes and ammonium acetate extracted soil and knowing the mineral composition of grapes, it is possible to predict the mineral composition of the soil of origin. The effectiveness of the model was verified using 7 grape samples not previously included within the model, which were correctly associated with the soil of origin
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Lo, Voi Alfredo. "Caratterizzazione e modellizzazione di celle a supercondensatore per applicazioni utility scale." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2019. http://amslaurea.unibo.it/18649/.
Full textAbstract:
La tesi ha avuto come obbiettivo principale la caratterizzazione e modellizzazione di tre celle a supercondensatore; le prove sono state eseguite a corrente e a potenza costante.
L'elaborazione dei risultati ha permesso di ottenere parametri quali la ESR (Equivalent Series Resistance), la capacità, la potenza e l'energia in funzione del tempo e il rendimento.
Successivamente sono stati fatti dei confronti tra le prove per le tre celle prima a corrente costante e poi a potenza costante.
Successivamente si è passati alla modellizzazione delle celle per ottenere un modello che rappresentasse al meglio i fenomeni intrinseci delle celle (derive di tensione e perdite) e che permettesse di risolvere questi ultimi.
Per concludere, sono stati analizzati i fenomeni di degradazione con il passare del tempo e di auto scarica per tutte e tre le celle.
Conclusioni e sviluppi futuri vengono analizzati nella parte finale della tesi.
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Genoni, Laura. "Studio geochimico isotopico per la stima del bilancio di massa nel bacino di drenaggio di Dome C (Antartide orientale) come contributo alle variazioni del livello marino." Doctoral thesis, Università degli studi di Trieste, 2008. http://hdl.handle.net/10077/2712.
Full textAbstract:
2006/2007Il clima e le sue variazioni sono argomenti di rilevante interesse scientifico e di grande attualità. L’Antartide, coperta per la quasi totalità da ghiacci, esposta all’impatto dei cambiamenti climatici, ma priva di fonti d’inquinamento antropico, conserva pressoché inalterate le informazioni climatiche ed ambientali del passato, rivelandosi così un insostituibile laboratorio naturale al servizio degli studiosi. Dalla calotta antartica si ricavano quindi carote di ghiaccio in cui sono archiviate le informazioni climatiche degli ultimi 800.000 anni. Tuttavia, è necessaria una maggior conoscenza del continente (circolazione atmosferica e oceanica, interazione tra i venti e la topografia) per aumentare la rappresentatività dei dati ottenuti da una singola perforazione. A causa della complessità del sistema glaciale dell’Antartide, non è stato sino ad ora possibile stabilire se la massa d’acqua (neve e ghiaccio) accumulatasi in un anno venga restituita al mare completamente o solo in parte, oppure se giunga in mare una quantità d’acqua superiore a quella ricevuta. Ogni disequilibrio, anche se modesto, del bilancio di massa dell’Antartide potrà avere un impatto sostanziale sul livello del mare globale e rappresentare quindi una variabile dominante nelle previsioni future. Collocata nell’ambito del progetto scientifico "Bilancio di massa superficiale dell'area di drenaggio di Dome-C", finanziato dal PNRA (Programma Nazionale di Ricerche in Antartide) e dal Progetto ITASE (International Trans-Antarctic Scientific Expedition), la presente ricerca di dottorato si propone quindi di: • incrementare i dati sulla variazione spaziale e temporale dell’accumulo nevoso, che consentiranno di diminuire le incertezze sul ruolo dell’Antartide rispetto alle variazioni del livello marino globale; • ricostruire le variazioni climatico - ambientali degli ultimi 150 anni; • fornire nuovi dati isotopici per la validazione dei modelli climatici; • definire le influenze delle “Teleconnections” atmosferiche sul clima antartico per migliorare l’interpretazione dei dati di temperatura ed accumulo desunti dalle carote di ghiaccio. I profili degli isotopi stabili e dell’analisi dell’attività tritio, delle carote di nevato e ghiaccio dell’Antartide vengono usati per valutare in modo efficace sia le variazioni di temperatura del passato che i cambiamenti del tasso d’accumulo. Inoltre, i dati ottenuti da tali analisi sono fondamentali pure per convalidare i modelli applicati all’Antartide. In questa ricerca di dottorato, applicando le metodologie della geochimica isotopica alle carote di nevato prelevate nell’area del bacino di drenaggio di Dome C (Antartide orientale) durante le campagne antartiche 2001 - 02 e 2002 – 03, è stata stimata la variazione spaziale dell’accumulo nevoso mediante l’analisi dell’attività tritio. I risultati ottenuti sono in buon accordo con i dati pregressi della medesima area, evidenziando valori maggiori dell’accumulo nella fascia costiera, compresi tra 200 e 400 mm w.eq. a-1, valori intermedi tra 60 e 90 mm w.eq. a-1 nella fascia altitudinale dei 2000 - 2200 m, per arrivare ai bassi valori per la parte più interna del plateau di 25 - 30 mm w.eq. a-1. Inoltre, la fascia costiera dell’area prospiciente il Mare di Ross (Baia Terra Nova) è caratterizzata, a parità di quota, da valori minori dell’accumulo rispetto l’area della Terra Giorgio V. Quindi questi nuovi dati contribuiscono ad aumentare le conoscenze sulla variazione spaziale e temporale del tasso d’accumulo nel bacino di drenaggio di Dome C. Per di più, una maggior disponibilità di dati in situ è necessaria per calibrare in modo adeguato i modelli matematici che sempre più spesso vengono utilizzati negli studi antartici. La caratterizzazione delle precipitazioni dell’area presa in esame è stata possibile grazie allo studio isotopico (18O, D e d) di due carote provenienti da siti costieri ad accumulo elevato (GV7 e WL3). La comprensione delle diverse modalità della circolazione atmosferica (ENSO, SAM ecc…) ed il confronto di queste con i profili isotopici ottenuti, ha permesso di definire le influenze di queste “Teleconnections” atmosferiche sul clima del settore antartico oggetto di questo studio. Si è notata una maggiore influenza dell’indice SAM rispetto al El Niño sulla variabilità della composizione isotopica (18O e D), nonché un legame fra i valori dell’eccesso di deuterio e la maggiore o minore estensione del ghiaccio marino riconducibile, a sua volta, ai principali “modi” di circolazione atmosferica (SAM e SOI).
XX Ciclo
1973
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Cerasale, Maria Teresa. "Valorizzazione della capacità di accumulo termico dell'involucro edilizio mediante logiche di controllo innovative in un impianto a pompa di calore." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2019.
Find full textAbstract:
In questo elaborato sono state analizzate le prestazioni annuali di un impianto a pompa di calore a servizio di un edificio situato a Roma utilizzando un software di simulazione dinamica. Dopo l'analisi di due modelli base formati dalla pompa di calore accoppiata alternativamente con ventilconvettori e pannelli radianti, entrambi dotati anche di una resistenza elettrica ausiliaria, sono state implementate delle logiche innovative con lo scopo di migliorare le prestazioni energetiche dei modelli in inverno e in estate utilizzando la capacità di accumulo termico dell'involucro.
Nella parte finale della tesi è stato implementato ai modelli anche un campo fotovoltaico per la produzione di energia elettrica. Successivamente è stata implementata anche in questi modelli una logica di controllo che sfrutta la capacità di accumulo termico dell'involucro edilizio.
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Rendine, Andrea. "Analisi numerica di un innovativo sistema “Power-to-Gas” per l’accumulo energetico." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2018. http://amslaurea.unibo.it/16333/.
Full textAbstract:
In questo lavoro si vuole effettuare lo studio di un particolare sistema di accumulo energetico, di tipo "Power-to-Gas" (P2G).
Nel Capitolo 1, dopo una breve introduzione sulle fonti rinnovabili, -alle quali si desidera abbinare un sistema di accumulo al fine di far accoppiare domanda e offerta nel mercato dell'energia - segue una trattazione generale sui vari tipi di sistemi di accumulo esistenti. Nel paragrafo finale si introduce il sistema P2G.
Nel Capitolo 2 si descrivono i componenti del sistema, dunque essenzialmente il co-elettrolizzatore e il metanatore. Ci si sofferma sugli elementi innovativi di questi sottosistemi, quali l'utilizzo di un co-elettrolizzatore ad alta temperatura (co-SOEC) e di un metanatore composto da 4 step di metanazione -uno step di reattore Sabatier sperimentale, seguito da tre step componenti un reattore Sabatier commerciale (TREMP). Si prosegue descrivendo i modelli di questi componenti, a cui si aggiunge il sottosistema di compressione del gas uscente dal metanatore. Si descrivono infine i parametri prestazionali che saranno utilizzati per valutare sistemi di questo tipo.
Nel Capitolo 3 si esegue un'analisi di pressione: si vogliono studiare le prestazioni del sistema nel momento in cui si introduce una pressurizzazione in una determinata zona dell'impianto. Si prendono in esame diversi casi, oltre a quello base descritto nel Capitolo 2. Questi corrispondono ad una pressurizzazione ante co-SOEC a 60 ba, pressurizzazione post reattore Sabatier sperimentale a 60 bar (interrefrigerata a 200°C e a 25°C), pressurizzazione mista, con due sottocasi, cioè ante co-SOEC (30 bar)+ pre TREMP(si arriva a 60 bar) e ante co-SOEC (30 bar)+ post-TREMP (si arriva a 60 bar). Si descrivono i nuovi tipi di layout (come cambia il caso base) e si scrivono i parametri prestazionali per le diverse configurazioni.
Nel Capitolo 4 si opera un confronto tra parametri prestazionali delle diverse configurazioni, e si traggono le conclusioni.
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Armillei, Claudio. "Modellazione di sistemi energetici Power to Gas." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2017. http://amslaurea.unibo.it/13360/.
Full textAbstract:
Questo lavoro prevede la costruzione di un modello Matlab Simulink dell'elettrolizzatore a membrana polimerica e del metanatore Sabatier, che tiene in considerazione tutti i parametri di funzionamento come temperatura, pressione, tipologia di catalizzatore e dimensioni delle celle permettendo la simulazione del processo in regime dinamico o stazionario. Il modello dell'elettrolizzatore è stato validato per elettrolizzatori AEM (membrana scambio anionico) attraverso prove sperimentali presso l'impianto Fenice dell'ENEA.
E' stata poi analizzata l'integrazione dei sistemi PtG al fotovoltaico di diversa potenza di picco, per valutarne la compatibilità. Si è visto che connettendo un elettrolizzatore AEM e PEM di 5.5 kW con FV di diversa potenza di picco (5 kW,7kW e 10 kW) si riesce ad accumulare nel migliore dei casi il 43 % dell'energia prodotta da fotovoltaico sotto forma di idrogeno. Se si procede a metanazione questo valore scende al 33 %. Tuttavia gli impianti lavorano ad efficienza quasi massima (58% per AEM e 65% per il PEM) anche ad un regime intermittente.
In seguito è stata condotta un'analisi economica di come i sistemi PtG sono influenzati dal PUN (Prezzo Unico Nazionale) dell'energia elettrica. Si è visto di come sia molto conveniente utilizzare il PtG per produzione di idrogeno per applicazioni tecniche, con tempi di ritorno dell'investimento di pochi anni.
Infine si è analizzata la convenienza economica di impianti FV che non godono più degli incentivi di Conto Energia di rivendere energia elettrica alla rete al prezzo del PUN o alimentare PtG. Ipotizzando tre prezzi di vendita per idrogeno come prodotto per applicazioni e come combustibile e metano, si è visto che nel primo caso è molto più conveniente produrre gas, mentre negli altri due casi i flussi di cassa sono equivalenti. L'immissione dell'idrogeno nella rete gas esistente permetterebbe l'accumulo di energia e studi dimostrano che non comporti rischi aggiuntivi, dimostrandone la compatibilità.
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Di, Costanzo Fabrizio. "Analisi energetica ed economica di un sistema "Power to gas" con produzione biologica di metano." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2017.
Find full textAbstract:
In questa tesi, svolta in collaborazione con l’ENEA di Bologna, sono state effettuate una serie di valutazioni tecniche ed economiche riguardo la tecnologia power to gas in riferimento alla produzione di metano per via biologica. E' stata svolta la simulazione di un reattore di digestione anaerobica con insufflazione di idrogeno al fine di aumentare il tenore di metano nel biogas di uscita. Il reattore biologico è stato modellato mediante Matlab utilizzando il codice di calcolo ADM1. Si è proceduto, quindi, con la valutazione economica del progetto. Al fine di ottenere biometano con un tenore di metano superiore al 95%, si è immaginato di modificare un impianto di digestione anaerobica già esistente, andando ad aggiungere due componenti principali: un elettrolizzatore, necessario alla produzione di idrogeno da inserire nel digestore, e un impianto di upgrading a membrana essenziale per ottenere il biometano in uscita con il tenore di metano desiderato. Sono stati valutati i consumi elettrici e quindi economici mediante il PUN del 2016 e i ricavi, considerando un prezzo di vendita del biometano a 0,9 €/Nmc e gli incentivi garantiti dallo stato. Infine, è stato valutato il VAN a 20 anni dell'investimento considerando diverse potenze installate dell'elettrolizzatore. Considerando la condizione che ottimizza il VAN, è stato poi valutato il tempo di ritorno economico dell'investimento. Ne risulta che attualmente il Power to gas non si propone come una tecnica di accumulo conveniente ma, lo sviluppo delle tecnologie associate e l'aumento di risorse energetiche a fonti rinnovabili, renderanno questo sistema interessante per la questione dell' accumulo energetico.
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CAPPANERA, GIANLUCA. "Analisi fluidodinamica ed acustica di appendici palari per turbina eolica di piccola taglia e studio preliminare di sistema di accumulo in aria compressa." Doctoral thesis, Università Politecnica delle Marche, 2020. http://hdl.handle.net/11566/274610.
Full textAbstract:
Lo sviluppo tecnologico nel settore delle fonti rinnovabili, in particolare quello eolico, ha portato negli ultimi anni ad una forte presenza di aerogeneratori di grande e piccola taglia nelle zone rurali. In tali contesti applicativi, la problematica del rumore emesso dalle pale in rotazione è tuttora oggetto della ricerca scientifica mondiale. D’altra parte, in un panorama di transizione verso un sistema elettrico evoluto diviene cruciale l’applicazione di sistemi di stoccaggio dell’energia, pertanto lo studio di tecniche di accumulo alternative alle batterie è di assoluto interesse scientifico ed industriale. Il lavoro di ricerca è volto allo studio di appendici aerodinamiche note come Trailing-Edge Serrations, atte alla riduzione del rumore prodotto dalle pale di turbine eoliche, e allo studio preliminare di un sistema di accumulo, entrambi in applicazione agli aerogeneratori di piccola taglia. La campagna sperimentale ha visto dapprima la caratterizzazione fluidodinamica delle appendici effettuata in galleria del vento con test di tipo globale e locale, mediante l’impiego di un modello di ala con profilo NACA 642 014A ad alte prestazioni. I risultati hanno permesso di valutare le diverse qualità aerodinamiche di un tratto di pala eolica dovute alla presenza delle appendici allo scopo di prevederne l’impatto sulla produzione elettrica. I test sono proseguiti con la caratterizzazione acustica delle stesse appendici applicate stavolta ad un modello di pala rotante, posto in camera semi-anecoica. Grazie ad un set-up di misura appositamente progettato e ad innovativi algoritmi di localizzazione acustica è stata analizzata l’impronta sonora del modello con e senza appendici, in termini di emissione complessiva e mappatura delle sorgenti sonore. Il tutto è stato corredato dallo studio di un sistema di accumulo energetico di tipo “CAES” (Compressed Air Energy Storage) di taglia ridotta per il supporto alla produzione da fonte mini-eolica in ambiti di fornitura elettrica in zone remote.Recently, the technology development in renewable energy sector, especially for wind energy, has brought a wide presence of large and small wind turbines in rural areas. For these applications, noise emitted from rotating blades is a hot topic in worldwide scientific research. On the other hand, in the sight of an evolved electric system the delivery of energy storage systems is crucial. Thus, the study of storage techniques alternative to batteries is of absolute scientific and industrial interest. The research work here presented is aimed at the study of aerodynamic appendages known as Trailing-Edge Serrations (TES) conceived for wind turbine blades noise mitigation and at the preliminary evaluation of an energy storage system, both applicable to small wind turbines. The experimental campaign has firstly seen the fluid-dynamic study of TES from global and local points of view by the use of a fixed wing model with high performance NACA 642 014A airfoil, placed in the wind tunnel. Results allowed the evaluation of different aerodynamic performance due to the presence of the appendages, in order to foresee them impact on power production. Secondly, experiments proceeded with the acoustic characterization of TES applied to a rotating blade model placed in the semi-anechoic chamber. By a special measurement setup and the use of most recent algorithms for sound source localization, the acoustic footprint of the model with and without TES has been analysed, resulting in global noise emission and noise source mapping. The whole has been accompanied by a study of a Compressed Air Energy Storage (CAES) system of small size designed to support small wind turbine power production for electric supply of remote areas.
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Grilli, Antonio. "Modello di simulazione per il confronto tra scenari di mobilità tradizionale ed elettrica." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2019.
Find full textAbstract:
Il consumo di combustibili fossili è la principale causa del crescente inquinamento e sta portando le autorità a limitare la circolazione di veicoli tradizionali e le industrie a spostarsi verso una mobilità più sostenibile.
La maggior parte degli inquinanti urbani presenti nell’atmosfera è dovuta ai gas di scarico dai tubi di scappamento dei veicoli. La diffusione delle auto elettriche, può contribuire notevolmente alla riduzione dell’inquinamento urbano.
Tuttavia, questa evoluzione è ancora limitata da fattori economici e tecnologici.
I primi possono essere risolti tramite politiche incentivanti ed economie di scala, i secondi possono essere risolti solamente tramite gli investimenti per la ricerca e lo sviluppo in questo campo.
I principali promotori dell’acquisto di auto elettriche sono le flotte aziendali, che costituiscono l’80% delle immatricolazioni a fine 2018.
Il modello di simulazione proposto in questo elaborato si pone l’obiettivo di valutare dal punto di vista energetico e dal punto di vista economico l’evoluzione di una flotta aziendale tradizionale verso una flotta aziendale elettrica.
Il modello va impostato correttamente a seconda delle esigenze dell’utente, con particolare attenzione alle fasce orarie in cui necessita di ricaricare le auto ed alla percorrenza media giornaliera.
Trattandosi di una problematica in forte evoluzione, il modello propone diversi scenari di confronto in modo da poter scegliere accuratamente, caso per caso, quale tipologia di investimento conviene mettere in atto.
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Lelli, Giovanni. "Ottimizzazione dei flussi energetici di impianti a fonti rinnovabili, integrati a sistemi di accumulo e connessi alla rete, per il soddisfacimento del carico elettrico di un'utenza." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2019.
Find full textAbstract:
In questo elaborato si è verificata la convenienza economica di una gestione ottimizzata dei flussi energetici in impianti a fonti rinnovabili, per il soddisfacimento del carico elettrico di un'utenza.
Sono stati studiati, a livello operativo, impianti a energia solare e impianti ibridi, a energia solare ed eolica, comprendenti un sistema di accumulo e connessi alla rete per la compravendita di energia elettrica.
Gli scenari analizzati differiscono fra loro per tipologia di utenza, parametri ambientali e prezzi dell'energia; si è dimostrato in quali condizioni l'algoritmo di ottimizzazione comporta significativi risparmi economici rispetto alle euristiche più tradizionalmente utilizzate per la gestione dei flussi energetici.
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Prevedello, Paolo. "Ottimizzazione stocastica di una microrete con tecnologia "vehicle-to-grid"." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2016.
Find full textAbstract:
La presente tesi ha come obiettivo quello di sviluppare un modello per la gestione ottimizzata delle unità di generazione e di accumulo di una microrete elettrica. La tesi analizza, come caso studio di riferimento, una microrete contenente impianti di generazione da fonti rinnovabili, sistemi di accumulo a batteria (BES:Battery Energy System) e stazioni di ricarica per veicoli elettrici. In particolare le stazioni di ricarica sono a flusso bidirezionale, in grado di fornire servizi di tipo "grid-to-vehicle"(G2V) e "vehicle-to-grid" (V2G). Il modello consente di definire, come sistema di dispacciamento centrale, le potenze che le varie risorse distribuite devono erogare o assorbire nella rete nelle 24 ore successive. Il dispacciamento avviene mediante risoluzione di un problema di minimizzazione dei costi operativi e dell'energia prelevata dalla rete esterna. Il problema è stato formulato tramite l'approccio di programmazione stocastica lineare dove i parametri incerti del modello sono modellizzati tramite processi stocastici. L'implementazione del modello è stata effettuata tramite il software AIMMS, un programma di ottimizzazione che prevede al suo interno delle funzionalità specifiche per la programmazione stocastica
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Toups, Matthew A. "A study of three paradigms for storing geospatial data: distributed-cloud model, relational database, and indexed flat file." ScholarWorks@UNO, 2016. http://scholarworks.uno.edu/td/2196.
Full textAbstract:
Geographic Information Systems (GIS) and related applications of geospatial data were once a small software niche; today nearly all Internet and mobile users utilize some sort of mapping or location-aware software. This widespread use reaches beyond mere consumption of geodata; projects like OpenStreetMap (OSM) represent a new source of geodata production, sometimes dubbed “Volunteered Geographic Information.” The volume of geodata produced and the user demand for geodata will surely continue to grow, so the storage and query techniques for geospatial data must evolve accordingly.
This thesis compares three paradigms for systems that manage vector data. Over the past few decades these methodologies have fallen in and out of favor. Today, some are considered new and experimental (distributed), others nearly forgotten (flat file), and others are the workhorse of present-day GIS (relational database). Each is well-suited to some use cases, and poorly-suited to others. This thesis investigates exemplars of each paradigm.