Studio del comportamento dinamico di un sistema di riscaldamento e di produzione di acqua calda sanitaria basato su caldaia e pannelli solari termici

Negli ultimi anni, a causa di una sempre maggior attenzione ai problemi ambientali, si sta cercando di ridurre il consumo di risorse energetiche tradizionali sfruttando quelle rinnovabili. Ciò ha determinato lo sviluppo di impianti di riscaldamento multi-generatore, nei quali a fianco dei classici generatori di calore, si trovano anche sistemi a energie rinnovabili. Elemento centrale per la massimizzazione dello sfruttamento delle fonti rinnovabili è l’ottimizzazione dell’interazione fra i diversi sistemi di controllo dei singoli componenti dell’impianto. Per ottenere ciò sono necessarie le simulazioni dinamiche. In questo elaborato di tesi è stato svolto uno studio sul comportamento dinamico di un impianto di riscaldamento e di produzione di ACS con caldaia e pannelli solari termici attraverso librerie Simulink. La tesi ha avuto come obiettivo l’ottimizzazione del modello agendo sulla regolazione dei vari componenti. L’impianto è stato costruito attraverso una serie di step successivi che hanno portato alla creazione di quello finale. Inizialmente si è dimensionato il solo impianto per il riscaldamento composto da caldaia a condensazione, valvole termostatiche, radiatori e pompa. Successivamente si è ampliato il modello per analizzare la produzione combinata di ACS e riscaldamento. Infine si è integrato l’accumulo con un pannello solare termico allo scopo di diminuire il carico della caldaia per la sola produzione di ACS, analizzando il comportamento del sistema al variare della taglia dell’accumulo. Per ogni step sono state effettuate diverse simulazioni con lo scopo di ottimizzare le prestazioni dell’impianto. L’ottimizzazione dei controlli presenti nel modello ha permesso di analizzare concretamente il corretto accoppiamento dei vari componenti dimostrando l’efficacia dell’utilizzo di un software dinamico. Dalle conclusioni, infatti, si evince che componenti altamente prestanti se installati in impianti non adeguati rendono il sistema poco performante.