Tesi etd-06142024-164932 |
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Tipo di tesi
Tesi di laurea magistrale
Autore
FEDERIGI, SAMUELE
URN
etd-06142024-164932
Titolo
Modellazione e controllo del funzionamento di impianti HVAC per l'ottimizzazione dei consumi energetici
Dipartimento
INGEGNERIA DELL'ENERGIA, DEI SISTEMI, DEL TERRITORIO E DELLE COSTRUZIONI
Corso di studi
INGEGNERIA ELETTRICA
Relatori
relatore Prof. Crisostomi, Emanuele
relatore Prof. Franco, Alessandro
relatore Prof. Franco, Alessandro
Parole chiave
- concentrazione CO2
- controllo impianti HVAC
- controllore
- efficientamento energetico
- monitoraggio
- ottimizzazione consumi energetici
- regolatore
- strategie di controllo
- ventilazione
Data inizio appello
17/07/2024
Consultabilità
Non consultabile
Data di rilascio
17/07/2094
Riassunto
Questa tesi analizza e confronta diverse strategie di controllo della concentrazione di CO2 negli ambienti la cui aria è trattata tramite impianti HVAC (Heating, Ventilation, and Air Conditioning) al fine di valutarne l’efficacia nella riduzione dei consumi energetici.
Dopo una breve introduzione dedicata alla descrizione delle varie tipologie e dei principali componenti degli impianti HVAC, la tesi prosegue con la modellazione del processo di produzione e variazione della concentrazione di CO2 negli ambienti serviti da tali impianti, degli scambi termici e conseguente andamento della temperata interna, dei meccanismi di ventilazione naturale, delle perdite di carico negli impianti di ventilazione e della efficienza dei recuperatori e scambiatori di calore.
La modellazione è stata implementata in ambiente Simulink. I modelli sono stati realizzati utilizzando i dati dei componenti di impianto installati in un polo didattico dell’Università di Pisa. Le simulazioni sono state condotte sia in presenza che in assenza di climatizzazione, per confrontare l’efficacia delle varie strategie di controllo nelle diverse condizioni.
I risultati delle simulazioni vengono poi analizzati e confrontati per determinare la strategia di controllo ottimale ai fini della efficienza energetica. Viene inoltre simulata ed analizzata la possibilità di ridurre ulteriormente i consumi energetici grazie alla motorizzazione delle finestre per l’utilizzo della ventilazione naturale ad integrazione di quella meccanica, e grazie all’utilizzo di dati predittivi sull’occupazione degli ambienti serviti dagli impianti HVAC.
Le conclusioni di questa tesi evidenziano la possibilità di ottenere significativi risparmi energetici, nel rispetto dei vincoli normativi sulla concentrazione di CO2, adottando una adeguata strategia di controllo e tramite l’utilizzo della ventilazione naturale ad integrazione di quella meccanica.
Dopo una breve introduzione dedicata alla descrizione delle varie tipologie e dei principali componenti degli impianti HVAC, la tesi prosegue con la modellazione del processo di produzione e variazione della concentrazione di CO2 negli ambienti serviti da tali impianti, degli scambi termici e conseguente andamento della temperata interna, dei meccanismi di ventilazione naturale, delle perdite di carico negli impianti di ventilazione e della efficienza dei recuperatori e scambiatori di calore.
La modellazione è stata implementata in ambiente Simulink. I modelli sono stati realizzati utilizzando i dati dei componenti di impianto installati in un polo didattico dell’Università di Pisa. Le simulazioni sono state condotte sia in presenza che in assenza di climatizzazione, per confrontare l’efficacia delle varie strategie di controllo nelle diverse condizioni.
I risultati delle simulazioni vengono poi analizzati e confrontati per determinare la strategia di controllo ottimale ai fini della efficienza energetica. Viene inoltre simulata ed analizzata la possibilità di ridurre ulteriormente i consumi energetici grazie alla motorizzazione delle finestre per l’utilizzo della ventilazione naturale ad integrazione di quella meccanica, e grazie all’utilizzo di dati predittivi sull’occupazione degli ambienti serviti dagli impianti HVAC.
Le conclusioni di questa tesi evidenziano la possibilità di ottenere significativi risparmi energetici, nel rispetto dei vincoli normativi sulla concentrazione di CO2, adottando una adeguata strategia di controllo e tramite l’utilizzo della ventilazione naturale ad integrazione di quella meccanica.
File
| Nome file | Dimensione |
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La tesi non è consultabile. |
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