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Tesi etd-02062020-180018


Thesis type
Tesi di laurea magistrale
Author
CARBONE, FILIPPO
URN
etd-02062020-180018
Title
Sperimentazione e simulazione dinamica di un sistema pompa di calore-caldaia: analisi delle prestazioni e miglioramento della gestione in edifici residenziali per diversi contesti climatici
Struttura
INGEGNERIA DELL'ENERGIA, DEI SISTEMI, DEL TERRITORIO E DELLE COSTRUZIONI
Corso di studi
INGEGNERIA ENERGETICA
Supervisors
relatore Prof. Testi, Daniele
correlatore Ing. Schito, Eva
correlatore Ing. Conti, Paolo
Parole chiave
  • pompa di calore
  • control logic of heating system
  • heat pump
  • logica di controllo dei generatori
  • caldaia
  • boiler
  • sistema ibrido pdc- caldaia
  • simulazione dinamica
  • hybrid system hp- boiler
  • dynamic simulation
  • trnsys
  • COP
  • coefficient of performance
Data inizio appello
27/02/2020;
Consultabilità
Parziale
Data di rilascio
27/02/2060
Riassunto analitico
La tesi si pone come obiettivo la valutazione delle prestazioni operative di un sistema ibrido commerciale pompa di calore-caldaia per la climatizzazione di edifici residenziali in diversi contesti climatici e l'individuazione di strategie migliorative di controllo.
Tale lavoro mira a stabilire dei criteri specifici di scelta progettuale e di gestione, aspetti che mancano in letteratura.
In una prima fase, è stata realizzata la simulazione termoenergetica dinamica di edifici tipo in alcune località italiane, in una seconda è stata effettuata una campagna di prove sperimentali su pompa di calore, sia per il servizio di riscaldamento che quello di raffrescamento, a partire dalle condizioni operative più frequenti stabilite attraverso la simulazione, volta a determinare il coefficiente di prestazione in diverse condizioni; in seguito è stata costruita un'espressione di quest'ultimo che contenesse le principali variabili che ne influenzano il valore (temperatura di mandata, quella esterna e fattore di carico) ed applicata nella gestione del sistema ibrido.
Sono stati confrontate diverse strategie di gestione del sistema ibrido, come ad esempio l'utilizzo della sola caldaia, la sola pompa di calore con integrazione elettrica oltre alla scelta del generatore in base alla temperatura esterna oppure a seconda del COP.
Tale confronto ha permesso di individuare la convenienza, in termini operativi, del sistema ibrido, in particolare per edifici medio-alto isolati in climi miti, con terminali di emissione a bassa temperatura come i pannelli radianti (fino al 50% considerando la caldaia a gas naturale, oltre il 200% con quella a GPL). Oltre a ciò, il sistema ibrido risulta essere sempre più conveniente della sola caldaia, mentre in contesti basso isolati non si notano delle consistenti differenze tra i vari sistemi di gestione.
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