ETD

• efficientamento energetico
• impianto ibrido
• monitoraggio impianto reale
• pompa di calore
• simulazione dinamica
• Trnsys

La tesi analizza un impianto di riscaldamento ibrido, installato presso il municipio del comune di Cecima (PV), costituito da una caldaia a condensazione posta in serie ad un accumulo riscaldato da due pompe di calore elettriche. Sono stati acquisiti e analizzati dati di monitoraggio al fine di comprendere il funzionamento reale dell’impianto e valutare le attuali prestazioni energetiche. Dall’analisi è emerso che il contributo delle pompe di calore al soddisfacimento del carico termico risulta limitato (21.4%) rispetto a quello della caldaia (78.6%) con conseguente riduzione delle prestazioni rispetto a quelle attese. Le misure sperimentali sono state quindi utilizza per sviluppare e calibrare un modello numerico dinamico dell’impianto mediante il software TRNSYS; il modello è stato poi impiegato per simulare strategie di efficientamento energetico per aumentare la quota di energia fornita dalle pompe di calore e ridurre il consumo di energia primaria non rinnovabile a parità di calore ceduto all’edificio. Le strategie di efficientamento considerate includono l’introduzione della regolazione climatica per la temperatura di mandata di impianto, l’aumento della temperatura di mantenimento dell’accumulo inerziale e la combinazione di entrambe. I risultati mostrano come l’applicazione congiunta delle due strategie consente un aumento dell'energia utile fornita dalle pompe di calore dal 21.4 al 78.0% e una riduzione dell’energia primaria non rinnovabile pari al 21.3%.

The thesis analyzes a hybrid heating system installed at the municipal building of the municipality of Cecima (PV), consisting of a condensing boiler arranged in series with a storage tank heated by two electric heat pumps. Monitoring data were collected and analyzed to understand the actual operation of the system and to evaluate its current energy performance. The analysis showed that the contribution of the heat pumps to meeting the thermal load is limited (21.4%) compared to that of the boiler (78.6%), resulting in lower performance than expected. The experimental measurements were then used to develop and calibrate a dynamic numerical model of the system using the TRNSYS software; the model was subsequently employed to simulate energy efficiency strategies aimed at increasing the share of energy supplied by the heat pumps and reducing the consumption of non-renewable primary energy while delivering the same amount of heat to the building. The efficiency strategies considered include the introduction of weather-compensated control for the system supply temperature, an increase in the setpoint temperature of the thermal storage tank, and the combination of both. The results show that the combined application of the two strategies allows an increase in the useful energy supplied by the heat pumps from 21.4% to 78.0% and a reduction in non-renewable primary energy consumption of 21.3%.