Sviluppo di una logica di controllo predittiva per la produzione di acqua calda sanitaria in ambito domestico

This work is a continuation of a process begun in 2009, during which, through the Real Time Hardware in the Loop (HiL) technique, it was possible to create an adequate model of the real components of a hot water production plant. In this work the already existing models of the solar thermal collector, of the pipes, of the storage tank and of the auxiliary generator are considered in order to be able to predict their behaviour according to certain external conditions of irradiation and temperature and according to the expected number of people in the house. The predictive control system was developed with the aim of making the use of the solar collector more efficient by minimizing the intervention of the auxiliary generator, in order to achieve energy and resource savings for the end user. In the future it will be possible to expand the control system in order to manage the thermal disinfection cycles useful for the prevention of legionellosis, due to temperatures in storage tanks lower than 60 ° C.

Questo elaborato si pone come proseguimento di un percorso iniziato nel 2009, durante il quale attraverso la tecnica di Hardware in the Loop (HiL) eseguita in Real Time è stato possibile realizzare un modello adeguato dei componenti reali che costituiscono un impianto di produzione di acqua calda sanitaria. In questo lavoro vengono considerati i modelli già esistenti del collettore solare termico, delle tubazioni, del serbatoio di accumulo e del generatore ausiliario al fine di poter predire il loro comportamento in funzione di determinate condizioni esterne di irraggiamento e temperatura e in funzione del previsto in base al numero di persone presenti nell’abitazione. Il sistema di controllo predittivo è stato sviluppato con lo scopo di efficientare l’utilizzo del collettore solare minimizzando l’intervento del generatore ausiliario, al fine di ottenere un risparmio energetico e di risorse per l’utente finale. In futuro sarà possibile ampliare il sistema di controllo al fine di gestire i cicli di disinfezione termica utili alla prevenzione di legionellosi, dovuta a temperature nei serbatoi di accumulo inferiori a 60 °C.