The following thesis work was carried out in collaboration with ENEA (National Agency for New Technologies, Energy and Sustainable Economic Development) and concerns a real case of a district heating network; this network supplies thermal energy to twelve users belonging to the University Campus of Parma and, in particular, in this work a branch of the district heating network of the aforementioned Campus, called “Nuova Sud”, has been analyzed. The goal is to find an alternative solution to the existing one, capable of satisfying the thermal comfort within the users, but which at the same time is able to significantly reduce the use of fossil fuels used by the system. For this purpose, various energy requalification interventions have been studied, such as: the installation of heat pumps, photovoltaics and electrical storage systems; such interventions are hypothesized, studied and analyzed by means of a dynamic simulation software. Within the thesis project carried out, you will find hypotheses and considerations of the systems listed above which are useful for sizing them, and an examination of the various possible solutions with illustrated data relating to energy consumption and environmental impact. By analyzing and comparing the results obtained from the simulations, it was possible, with a view to saving primary energy, energy efficiency and decarbonisation, to obtain the most suitable solution to the problem posed.

Il seguente lavoro di tesi è stato svolto in collaborazione con l’ENEA (Agenzia nazionale per le nuove tecnologie, l'energia e lo sviluppo economico sostenibile) e riguarda un caso reale di rete di teleriscaldamento; tale rete fornisce energia termica a dodici utenze appartenenti al Campus Universitario di Parma e, in particolare, nel presente lavoro è stato analizzato un ramo della rete di teleriscaldamento del suddetto Campus, chiamato “Nuova Sud”. L’obiettivo è quello di trovare una soluzione alternativa all’esistente, in grado di soddisfare il comfort termico all’interno delle utenze, ma che allo stesso tempo sia in grado di ridurre significativamente l’impiego di combustibili fossili utilizzati dal sistema. A tal fine sono stati studiati diversi interventi di riqualificazione energetica, come: l’installazione di pompe di calore, di impianti fotovoltaici e di accumulo elettrico; tali interventi vengono ipotizzati, studiati e analizzati per mezzo di un software di simulazione dinamica. All’interno del progetto di tesi svolto si troveranno ipotesi e considerazioni dei sistemi elencati poc’anzi utili al dimensionamento degli stessi, e un’esaminazione delle varie soluzioni possibili con illustrati i dati relativi ai consumi energetici e all’impatto ambientale. Tramite analisi e confronti dei risultati ottenuti dalle simulazioni è stato possibile, in ottica di risparmio di energia primaria, di efficienza energetica e di decarbonizzazione, ottenere la soluzione più adatta al problema posto.

Simulazione dinamica di una rete di teleriscaldamento: prospettive di decarbonizzazione

COLUSSI, ENRICO
2021/2022

Abstract

The following thesis work was carried out in collaboration with ENEA (National Agency for New Technologies, Energy and Sustainable Economic Development) and concerns a real case of a district heating network; this network supplies thermal energy to twelve users belonging to the University Campus of Parma and, in particular, in this work a branch of the district heating network of the aforementioned Campus, called “Nuova Sud”, has been analyzed. The goal is to find an alternative solution to the existing one, capable of satisfying the thermal comfort within the users, but which at the same time is able to significantly reduce the use of fossil fuels used by the system. For this purpose, various energy requalification interventions have been studied, such as: the installation of heat pumps, photovoltaics and electrical storage systems; such interventions are hypothesized, studied and analyzed by means of a dynamic simulation software. Within the thesis project carried out, you will find hypotheses and considerations of the systems listed above which are useful for sizing them, and an examination of the various possible solutions with illustrated data relating to energy consumption and environmental impact. By analyzing and comparing the results obtained from the simulations, it was possible, with a view to saving primary energy, energy efficiency and decarbonisation, to obtain the most suitable solution to the problem posed.
2021
Dynamic simulation of a district heating network - Decarbonisation potential
Il seguente lavoro di tesi è stato svolto in collaborazione con l’ENEA (Agenzia nazionale per le nuove tecnologie, l'energia e lo sviluppo economico sostenibile) e riguarda un caso reale di rete di teleriscaldamento; tale rete fornisce energia termica a dodici utenze appartenenti al Campus Universitario di Parma e, in particolare, nel presente lavoro è stato analizzato un ramo della rete di teleriscaldamento del suddetto Campus, chiamato “Nuova Sud”. L’obiettivo è quello di trovare una soluzione alternativa all’esistente, in grado di soddisfare il comfort termico all’interno delle utenze, ma che allo stesso tempo sia in grado di ridurre significativamente l’impiego di combustibili fossili utilizzati dal sistema. A tal fine sono stati studiati diversi interventi di riqualificazione energetica, come: l’installazione di pompe di calore, di impianti fotovoltaici e di accumulo elettrico; tali interventi vengono ipotizzati, studiati e analizzati per mezzo di un software di simulazione dinamica. All’interno del progetto di tesi svolto si troveranno ipotesi e considerazioni dei sistemi elencati poc’anzi utili al dimensionamento degli stessi, e un’esaminazione delle varie soluzioni possibili con illustrati i dati relativi ai consumi energetici e all’impatto ambientale. Tramite analisi e confronti dei risultati ottenuti dalle simulazioni è stato possibile, in ottica di risparmio di energia primaria, di efficienza energetica e di decarbonizzazione, ottenere la soluzione più adatta al problema posto.
Teleriscaldamento
Pompa di Calore
Decarbonizzazione
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