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Tesi etd-06092017-173826


Thesis type
Tesi di laurea magistrale
Author
BELLINA, FRANCESCO
URN
etd-06092017-173826
Title
Metodi per la progettazione e la gestione ottimizzata di sistemi CHP per reti di teleriscaldamento
Struttura
INGEGNERIA DELL'ENERGIA, DEI SISTEMI, DEL TERRITORIO E DELLE COSTRUZIONI
Corso di studi
INGEGNERIA ENERGETICA
Commissione
relatore Prof. Franco, Alessandro
Parole chiave
  • cogenerazione
  • chp
  • combined heat and power
  • teleriscaldamento
  • district heating
  • ottimizzazione
  • multiobjective optimization
  • exergia
  • irreversibilità
Data inizio appello
10/07/2017;
Consultabilità
completa
Riassunto analitico
Il presente lavoro analizza alcune delle problematiche connesse con la progettazione, la realizzazione e la gestione di impianti cogenerativi per teleriscaldamento (CHP-DHN). Pur nell&#39;interesse e nei vantaggi innegabili dei sistemi cogenerativi rispetto ai sistemi convenzionali di produzione separata dell&#39;energia, uno dei problemi irrisolti è quello della variabilità delle condizioni operative, che spesso possono rendere inefficace l&#39;applicazione di queste soluzioni. In particolare, l&#39;obiettivo di questa tesi è quello di sviluppare una metodologia di ottimizzazione multi-obiettivo che cerchi di tenere conto sia di aspetti di carattere energetico che di carattere economico.<br>Dopo un&#39;analisi dello scenario attuale, dell&#39;applicazione ed utilizzazione di questi impianti nel contesto sia nazionale che internazionale e delle caratteristiche tecnologiche principali, seguita dall&#39;individuazione dei sistemi di incentivazione che ne hanno permesso o limitato la diffusione, sì è tentato di definire una metodologia di progettazione basata su un approccio multi-livello. La metodologia vuole partire da una visione di sistema, più generale, fino ad arrivare ad aspetti di dettaglio quali la gestione di un impianto CHP-DHN, tenendo conto della molteplicità delle variabili e dei vincoli in gioco. Tale metodologia è stata applicata, con un approccio sistemico, a due casi studio rappresentativi della molteplicità delle possibili applicazioni, per verificarne la robustezza ed analizzare i possibili risultati ottenibili.<br>In particolare, si è preso in considerazione in primo luogo un caso generale, in cui si è eseguita una progettazione di primo livello analizzando varie possibili configurazioni impiantistiche e valutandone la bontà attraverso gli strumenti forniti dalla suddetta metodologia multi-obiettivo. In secondo luogo, la metodologia è stata applicata ad un livello intermedio, prendendo in considerazione un impianto CHP-DHN esistente ed andandone a valutare le prestazioni nel funzionamento attuale e nell&#39;ipotesi di una modifica finalizzata a un migliore inseguimento del carico termico.<br>I risultati ottenuti confermano che un approccio combinato energetico ed economico alla progettazione consente di ottenere un impianto economicamente realizzabile, ma al contempo evita di incorrere in fenomeni di sovradimensionamento, sottodimensionamento o funzionamento lontano dal concetto di efficienza energetica che sta alla base di questi sistemi, a differenza di quanto accade per molti impianti oggi in funzione. Inoltre, dimostrano che, attraverso una semplice variazione della modularità dell&#39;impianto, si possono ottenere benefici rilevanti.
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