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Quantum Leap.
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Ciao a tutti!
Un po' di chiarimenti:
negli ultimi mesi è nata una collaborazione fra noi di Caserta (Vincenzo Iorio e Domenico Cirillo) e Roberto Germano. Gli esperimenti li facciamo nel laboratorio della Promete (società di Roberto Germano) per dedicare un periodo di studio alla cella con la speranza che la nuova ubicazione consenta a tutta questa ricerca di crescere. In fondo la Promete fa parte dell'INFM , essendone uno spin-off.
Il laboratorio è stato allestito con un piccolo contributo dell'università di ingegneria di Napoli e un certo impegno della Promete stessa. Ovviamente, in mancanza di un supporto importante alle spalle, anche in questo caso, abbiamo contenuto moltissimo le spese.
La cosa più impegnativa è stato l'interfacciamento informatico degli strumenti di misura e il sistema di condizionamento dati. Valentino Tontonato, fisico cibernetico, ha curato questo aspetto dell'interfacciamento dei dati strumentali e della progettazione dell'interfaccia informatica.
La cella, che ricalca nella sostanza quella di Caserta, è stata configurata con alcune varianti:
- volume maggiore (1000 ml invece dei 200 di prima) ,
- misure calorimetriche attuate tramite calorimetro a flusso (con acqua che fluisce nella camicia esterna);
con il nuovo allestimento è stato possibile aggiungere altre piccole variazioni che si stanno rivelando essere molto importanti per il miglioramento dei rendimenti energetici.
Al progetto ci stiamo dedicando giornalmente facendo test da mattina a sera. Ed è grazie a questo impegno che stiamo riuscendo a cogliere molti aspetti della cella in maniera più rapida.
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Ulteriori dettagli sul sistema nuovo.
I test sono eseguiti in due fasi.
Nella prima si acquisiscono i dati del plasma funzionante in condizioni stabili.
Nella seconda si acquisiscono i dati di un resistore riscaldante che funziona con la stessa potenza del plasma.
Le due acquisizioni durano lo stesso tempo.
Beccatevi le prime foto:
cella dotata di camicia esterna (notare il nastro isolante nero che fissa le due termocoppie in ingresso e in uscita)
sistema di alimentazione Variac + raddrizzatore
pompa di circolazione
visione di insieme
cella in azione
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ecco la procedura per un test rigoroso.
Il test in realtà consta di due test uno col plasma e l'altro con un resistore.
Plasma e resistore vengono alimentati con la stessa potenza elettrica, la cella è investita dalla stessa portata di liquido esterno e la temperatura di inizio test è la stessa per entrambi.
Il modo di operare è il seguente.
Si innesca il plasma dopo aver portato la temperatura della soluzione a 80°C e si attende che la soluzione si ponga in equilibrio termodinamico col flusso circolante e con l'ambiente. Il raggiungimento dell'equilibrio è segnalato dal fatto che ad un certo punto la temperatura della cella si fissa su un valore costante (non arriva mai a ebollizione a causa dell'efficacia del flusso della camicia esterna, in questo caso il plasma si è fissato a 94°C). A questo punto si fa partire l'acquisizione dei dati per 500 secondi.
Quella che segue è la descrizione di uno dei test eseguiti la scorsa settimana (le cose in realtà migliorano di giorno in giorno, ma è indicativo):
Dalla sola prova al plasma abbiamo ottenuto questo andamento delle potenza.... da notare che la potenza termica in uscita in alcuni punti era quasi il doppio di quella elettrica di alimentazione...
il rendimento finale di questo test, solo considerando il calore scambiato con la camicia esterna è pari a 1.305
Per eliminare la possibilità di errore nella misura abbiamo poi eseguito lo steso test ma con un resistore riscaldante facendolo lavorare alla stessa potenza richiesta dal plasma (450 W) e cominciando ad acquisire al raggiungimento dell'equilibrio con l'ambiente (il resistore ha raggiunto l'equilibrio termico con l'ambiente portando la soluzione a 84°C fissi).
in questo caso il rendimento finale misurato è più "normale" ed è pari a 0.71
Volendo normalizzare le perdite termiche (praticamente identiche nei due test) rapportando i due rendimenti, si ottiene:
COP = rendimento plasma / rendimento resistore = 1.84
Il che, secondo noi, è molto interessante.
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La nuova CELLA Iorio-Cirillo presso la Promete |
