L'Unità Didattica del Motore a Vapore e Conversione dell'Energia Controllata da Computer (TSMEC) è un sistema completo progettato per simulare e analizzare il processo di conversione dell'energia termica in energia meccanica e, successivamente, in energia elettrica. L'unità permette di studiare e misurare tutte le fasi del ciclo di vapore, fornendo un'esperienza educativa completa e immersiva per gli studenti di ingegneria meccanica e termodinamica.
Questa unità rappresenta una soluzione educativa completa per comprendere i principi fondamentali della conversione dell'energia termica in meccanica ed elettrica. Questo sistema permette agli utenti di acquisire competenze operative e analitiche, simulando in modo sicuro e pratico le condizioni del processo industriale.
Caratteristiche Principali:
- Caldaia a Vapore Controllata da Computer: include una caldaia con resistenza elettrica controllabile tramite computer, dotata di dispositivi di sicurezza, valvole di sicurezza e interruttori vari per una gestione sicura e stabile del vapore.
- Motore a Vapore a Due Cilindri: espande il vapore per produrre energia meccanica, che viene misurata e analizzata attraverso il sistema SCADA. Questa energia viene poi convertita in energia elettrica per osservare il processo di conversione energetica.
- Condensatore e Sistema di Raccolta del Condensato: il vapore viene raffreddato tramite uno scambiatore di calore a flusso d'acqua, condensato e raccolto in un serbatoio, consentendo di completare il ciclo chiuso.
- Sensori Integrati: dotata di sensori per la misurazione dei parametri chiave come temperatura, pressione, coppia, velocità e variabili elettriche, l'unità permette un controllo dettagliato e un'analisi approfondita delle condizioni di processo.
Sistema di Controllo e Gestione:
L'unità TSMEC è dotata del Sistema di Controllo Computerizzato EDIBON (SCADA), che comprende:
- Interfaccia di Controllo: collega l'unità al computer, consentendo un controllo completo in tempo reale dei parametri.
- Scheda di Acquisizione Dati: raccoglie i dati dai sensori per monitorare costantemente le variabili di processo e migliorare l'analisi.
- Software di Controllo, Acquisizione Dati e Gestione Dati: permette di controllare e visualizzare i parametri principali del ciclo di vapore, facilitando l'analisi in tempo reale con grafici e strumenti di elaborazione dati.
Esercitazioni e Possibilità Pratiche con i Componenti Forniti:
- Studio della Conversione dell'Energia: analisi della trasformazione dell'energia termica in meccanica e in energia elettrica.
- Analisi del Ciclo di Vapore: comprensione delle diverse fasi del ciclo Rankine e valutazione dell'efficienza del sistema.
- Misurazione di Parametri Termodinamici: monitoraggio della pressione, della temperatura e della velocità del motore a vapore.
- Calcolo dell'Efficienza Energetica: studio della potenza meccanica e della potenza elettrica per valutare l'efficienza complessiva della conversione energetica.
- Impatto delle Variabili di Processo: valutazione delle modifiche nei parametri di processo per comprendere l'influenza di fattori come la pressione e la temperatura sul rendimento.
Ulteriori Applicazioni Didattiche:
- Visualizzazione Simultanea dei Risultati: possibilità di visualizzare i dati in tempo reale per una classe tramite proiettore o lavagna interattiva.
- Controllo Aperto e in Tempo Reale: regolazione dei parametri di processo in tempo reale per simulazioni avanzate.
- Simulazione Realistica del Processo Industriale: il sistema SCADA consente una rappresentazione realistica e didattica delle operazioni industriali.
- Formazione Avanzata e Ricerca Applicata: adatta per corsi tecnici avanzati e progetti di ricerca per l'industria e le istituzioni educative.
- Monitoraggio Continuo dei Sensori: visualizzazione costante dei valori dei sensori per una valutazione immediata durante le esercitazioni.
Nota: Con il sistema opzionale PLC-PI è possibile svolgere ulteriori esercitazioni pratiche e progettare esperimenti personalizzati.
Servizi e Materiali Consumabili Richiesti (non inclusi):
- Alimentazione elettrica: monofase, 220V/50 Hz o 110V/60 Hz.
- Fornitura e scarico d’acqua: per il sistema di raffreddamento e condensazione.
- Computer: indispensabile per il funzionamento e monitoraggio del sistema.
Per maggiori informazioni e specifiche tecniche più dettagliate, consultare la scheda tecnica ufficiale del produttore, accessibile al link:
In caso di discordanza tra la presente descrizione e la scheda tecnica ufficiale, far fede alla scheda tecnica del produttore.
