Modello real time di un accumulo a doppio scambiatore di calore per sistemi solari termici

The Hardware in the Loop technique is adopted in the test and development phase of real components, it permits to reproduce tests and operative conditions which purpose is to observe the behavior of the complete system, or of the single element, without waiting for the availability of the final product. In order to be able to realize such simulation it is necessary to have a model that is able to describe in an accurate manner the behavior of the real component that is necessary to simulate. The target of this work, which arises as a continuation of a process that began in 2009, is to improve a model of a stratified thermal storage tank which communicate with a solar thermal collector and to extend the phases of work of the model in order to include another heat exchanger that can be connected to a boiler or to a heat pump. During the development of the stratified thermal storage model it has been adopted the validation data that were obtained during the initial tests in order to validate the model. The model of the heat exchanger realized was validated thanks to the results provided by the manufacturer of the component and can be applied to any other heat exchanger of the same type. Finally it was even projected the section of the installation in which will be installed the new heat exchanger. This new section of the installation will permit to confirm all of the new work phase of the model that were developed; which were only validated through the results provided by the manufacturer.

L’Hardware in the Loop è una tecnica utilizzata nella fase di test e sviluppo di componenti reali che permette di riprodurre verifiche e condizioni operative atte a osservare il comportamento del sistema, o del singolo elemento, senza attendere la disponibilità del prodotto finale. Per effettuare tali simulazioni è quindi necessario essere a disposizione di un modello che sia in grado di descrivere in maniera accurata il comportamento del componente reale che si intende simulare. Nel presente lavoro, che si pone come proseguimento di un percorso iniziato nel 2009, ci si pone l’obbiettivo di rivedere un modello di un accumulo termico stratificato che si interfaccia con un collettore solare andando ad integrare il modello aggiornato con un modello di un secondo scambiatore di calore che si potrà interfacciare con una caldaia o una pompa di calore. Nello sviluppo del modello dell’accumulo stratificato si è fatto riferimento ai test che furono svolti al momento della stesura del modello iniziale. Il modello dello scambiatore di calore realizzato è stato validato tramite il confronto con le prestazioni dichiarate dal costruttore e può essere applicato a qualsiasi altro scambiatore di calore purché esso sia della stessa tipologia dello scambiatore di cui è stato realizzato il modello. È stata infine progettata la parte d’impianto che ospiterà il nuovo scambiatore di calore. Proprio tale parte di impianto permetterà la convalida di tutte le fasi di lavoro sviluppate; le quali, come prove di validazione, hanno utilizzato le sole prestazioni dichiarate dal costruttore.