Dynamic modeling of evaporative cooled and desiccant heat exchangers using Modelica

With the rapid development of technology and society, energy crisis has become a global issue. Building sector (residential and commercial) consumes the largest percentage of primary energy. Conventional vapor compression cooling systems are the main contributors of electricity consumption in buildings. New types of heat driven cooling system have been proposed and, among these, solid desiccant machines have the benefit of being energy efficient and environmental-friendly. The objective of this work is the description and the creation of two models that constitute an innovative solid desiccant cooling machine. Unique feature of this machine is the regulation of temperature and humidity of processed air, driven by low grade thermal energy and using water as refrigerant, matched with the compactness of a standard fan coil. All physical models were developed using the object-oriented language Modelica.

Con il rapido sviluppo della società e della tecnologia, la crisi energetica è diventata un problema a livello mondiale. Il settore edilizio (residenziale e commerciale) è responsabile di una significativa percentuale di consumo di energia primaria. I modelli convenzionali di condizionatori sono da considerare tra i principali motivi di consumo elettrico negli edifici. Sono stati proposti nuovi tipi di sistemi di condizionamento dell’aria e, tra questi, le machine che sfruttano il principio di adsorbimento hanno il vantaggio di essere efficienti energicamente ed eco-solidali. L’obiettivo di questo lavoro è la descrizione e creazione di due modelli che rappresentano un’innovativa soluzione di raffrescamento dell’aria. Caratteristica unica di questa macchina è la regolazione di temperatura e umidità dell’aria, resa possibile dall’uso di calore a bassa temperatura e dell’acqua usata come fluido refrigerante, il tutto racchiuso nelle dimensioni di un convenzionale fan coil. Tutti i modelli fisici sono stati sviluppati usando il linguaggio di programmazione orientata agli oggetti di Modelica.