Studio di fattibilità

Riportiamo alcuni tratti di uno studio di fattibilità effettuato ex ante con lo scopo di definire e valutare il progetto di implementazione della tecnologia E-llum su un prodotto/processo identificato dal cliente; i risultati presentati con profilo tecnico ed economico possono avere esito favorevole o sfavorevole alla realizzazione del progetto.

FOCUS ON: RISCALDAMENTO DI LIQUIDI

Qui di seguito riportiamo alcuni tratti di uno studio di fattibilità effettuato ex ante con lo scopo di definire e valutare il progetto di implementazione della tecnologia E-llum su un prodotto/processo identificato dal cliente; i risultati presentati con profilo tecnico ed economico possono avere esito favorevole o sfavorevole alla realizzazione del progetto.

Lo studio è composto da 4 grandi macrovoci, qui di seguito elencate:

  • PREMESSE: 1.Oggetto dello studio; 2.Desiderata del cliente; 3.Sviluppo E-Wenco
  • IL MODELLO ENERGETICO: 1.Descrizione del modello energetico; 2.Casistiche applicative
  • SOLUZIONI E-LLUM: 1.Soluzione 1; 2.Soluzione 2; 3.Commenti alle soluzioni vs obiettivi raggiungibili con la tecnologia
  • CONCLUSIONI: 1.Conclusioni e costo della tecnologia; 2.Next step

PREMESSE

Tra i desiderata vi erano la possibilità di riscaldare un liquido fino a massimo 90°C, in condizioni di esercizio (brief del cliente). I materiali da utilizzare dovevano rispettare le specifiche del settore.

Il brief del cliente riportava la situazione attuale e i desiderata considerando: temperatura iniziale e finale del fluido, composizione del fluido, flusso / portate, eventuale pulizia dei condotti di passaggio del fluido, temperatura del contenitore, masse del contenitore, tempo di heating up, tempo di cooling down.

Abbiamo inoltre richiesto: tecnologie adottate, tecnologie adottate dai concorrenti, eventuali tecnologie emergenti. Queste informazioni sono molto importanti poichè definiscono i parametri di fattibilità economica ed i vantaggi competitivi che andranno considerati in fase decisionale.


IL MODELLO ENERGETICO

Lo studio di fattibilità parte dall’analisi dei bisogni di processo a cui segue lo studio di un modello energetico teorico. Il modello si basa su evidenze pratiche e scientifiche e ha l’obiettivo di indagare se i desiderata dei clienti sono compatibili con l’applicazione della tecnologia E-llum.

Per avvalorare i risultati dello studio, sono realizzati proofs of principle che definiscono i milestone principali su cui si basa l’analisi condotta.

I proof of principle rappresentano prove sperimentali atte alla verifica del modello energetico e definite in un dispositivo rudimentale che applica le regole E-llum per il riscaldamento del fluido.

Il modello energetico realizzato prendeva in considerazione i Parametri Fissi quali Densità del fluido (es. 1,3  g/cm3), Flusso minimo e massimo, Delta di temperatura (80°C), Cp fluido (es. 3,18 j/g °C ]. Sono quindi stati calcolati i fabbisogni energetici tra cui il massimo e minimo Fabbisogno di Potenza di flusso.

Lo studio prevedeva la comparazione con un secondo fluido per il quale è stato commentato « Il potere calorifero del fluido 1 risulta di circa 4,2 J/gK contro 4,34 J/gK del fluido 2. La superiore densità del fluido 1 rispetto al fluido 2 compensata di fatto dall’inferiore capacità termica del fluido 1 rispetto al fluido 2 fa si lo scarto di comportamento energetico tra i due sia minimale e di fatto trascurabili nell’ambito delle tolleranze modellistiche »

Parametri riportati nel modello:

Tensione di vapore- Tensione superficiale – Coefficiente di adesione – Coefficiente di coesione

che sono strettamente correlate alla distribuzione statistica della dimensione media delle particelle, la quale risulta essere condizionata da:

Tecnologia di produzione – temperatura di esercizio – condizioni dinamiche di moto – tempo trascorso dall’istante di produzione del fluido 1

Risultato finale:

Fabbisogno energetico / Potenza termica necessaria per il flusso:

Min 1234 Watt – Max 2345 Watt

modello matematico e-wenco

Inoltre il modello ha definito: Lunghezza del tubo con temperatura a regime costante, Velocità di picco di trasporto fluido a centro tubo, Lunghezza minima e massima del tubo con temperatura a regime di raffreddamento « istantaneo » per sola dissipazione.


SOLUZIONI

Sono quindi state proposte 2 soluzioni con relativi costi di sviluppo.

A sostenere la fattibilità tecnica è stato realizzato un proof of principle che ne definiva i limiti tecnici rispetto ai teorici.

Risultati del proof of principle

Il proof of princjple ripercorreva una delle due soluzioni andando ad evidenziare alcune accortezze ingegneristiche in fase di progettazione del prototipo.