IL GRUPPO DI LAVORO

POLITECNICO DI TORINO

DIMEAS: Giuliana Mattiazzo

Ermanno Giorcelli

Giovanni Bracco

Mattia Raffero

Raffaele Ficco

DIATI: Davide Poggi

Andrea Cagninei

DENERG: Michele Pastorelli

Calogero DiCarlo

WAVE FOR ENERGY

Vincenzo Orlando

Andrea Gulisano

POLITECNICO DI TORINO Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Aerospaziale

Dipartimento di Ingegneria Ambientale

ANALISI SPERIMENTALE

DELLA RISORSA

DA COSA SI COMINCIA PER IL

DIMENSIONAMENTO

Lo strumento:

AWAK Nortek

DA COSA SI COMINCIA PER IL

DIMENSIONAMENTO

Monitoraggio del mare di

Pantelleria da gennaio 2010-2011

MOTO ONDOSO DI PANTELLERIA

T [s]

H [

m]

occurrencies [%]

2 4 6 8 10

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

1.8

2

2.2

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

1.8

T [s]

H [

m]

energy density [MWh/m/year]

2 4 6 8 10

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

1.8

2

2.2

0.02

0.04

0.06

0.08

0.1

0.12

0.14

0.16

0.18

MOTO ONDOSO DI PANTELLERIA

Occorrenze

Energia disponibile

A PANTELLERIA

9-10 kw al metro

Onde più frequenti

Onde più energetiche

POLITECNICO DI TORINO

Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Aerospaziale

ISWEC:

LA TECNOLOGIA

ISWEC

Carter + volano Direzione dell’onda

Beccheggio

Moto di precessione

Rotazione volano

Telaio fissato allo scafo

• Assenza di parti mobili in

acqua

•Facilità di manutenzione

• Possibilità di regolazione su

diverse lunghezze d’onda in

funzione della previsione

• Ridotto impatto ambientale

.

Inside

Outside

COME SI MUOVE

PROTOTIPO IN SCALA

Insean wave tank (Roma) Scaling the Pantelleria sea conditions

220 m

9 m Depth 3.5 m

H = 300 mm

213 W/m

[5 m, 20%]

=

214 W

____________

{d0±4°}

Pantelleria: l = 70 m (Tp = 6.7 s)

Wave tank: lmax ~ 9 m

If l = 8.8 m (T = 2.37s) the

model is 1:8 scaled

Isoenergetic wave assumption:

H = 117 mm

METODOLOGIA PROGETTUALE

Ansys AQWA: hydrodynamic hull

parameters and frequency response

External FORTRAN routine: it

describes the gyro

dynamics→ gets the hull

motions and answers with the

gyroscope loads.

The result are time histories of

mechanical, hydrodynamic

and electric variables and final

assessment of the power

production

LE PROVE A SECCO

Tank test

phi dot = 1000 rpm

0.15 L (4) B (6) ###

0.1 O (11) A (6) ###

Amp (H) [m] / T [s] 2 2.37 2.7

phi dot = 1500 rpm

0.15 N (4) F (7) H (5)

0.1 M (6) E (6) G (6)

Amp (H) [m] / T [s] 2 2.37 2.7

Rated conditions

Tank test

Tank test

VALORI INPUT

S N H onda T onda phi dot Freq onda C K d

E 21 0,1 2,37 1500 0,422 60 350 4,18

Tank test Average power [W]

Average power [W]

Average power [W]

phi dot = 1500 rpm

0.15 40.4% 38.8% 30.9%

0.1 50.1% 48.9% 28.2%

Amp (H) [m] / T

[s]

2 2.37 2.7

l [m] 6.24 8.76 11.37

Efficienza%

60 kW device

Rated power: 60 kW

Width x length: 16 x 18 m

Total weight: 290 ton

Gyro weight: 3.2 ton

Gyro inertia: 48550 kgm2

Gyro max speed: 300

rpm

Gyro diameter 2455 mm

ISWEC IN SCALE REALE

Generator

Driver

Conversion

(mainland)

Gyro

Motor

ISWEC

ISWEC

ISWEC

HUB

~1000 V

~1000 V

~1000 V

~1000 V

1 MW park (17 devices of 60 kW each)

Pantelleria 2600 MWh/anno

Alghero 3110 MWh/anno

La Spezia 2080 MWh/anno

1 MW park (17 devices of 60 kW each)

PRODUTTIVITA’