Simulation of a district heating user substation-building system

The work carried out in this thesis aims to create a simulation of a district heating network to replicate the current state, develop management strategies, and assess the impact of interventions. This study endeavors to develop a feasible strategy to simulate a complex and articulated system like the district heating network within reasonable timeframes, by adapting a model previously utilized in other studies, starting from the simulation of a substation. We have developed a simulation, starting from a previous experience with a simple building, to an existing complex building critical for Milan’s Santa Giulia district heating. We are implementing the base for the substation simulation to replicate a real user. The work focuses on the use of an RC model to simulate a complex multi-apartment building and combine it with a Politecnico propriety software to simulate the district heating substation that serves it. The building and its simulation represent the biggest challenge in the district heating not only for the management but in particular for the planning. The outcome of this research is an enhanced understanding of the utilization of the RC model to represent highly complex solutions and serves as the starting point for the development of future simulations. These simulations can focus more on broader representations rather than detailed strategies.

Questo studio si propone di creare una simulazione di una rete di teleriscaldamento per riflettere lo stato attuale di un impianto, sviluppare strategie di gestione e valutare l'impatto degli interventi. L'obiettivo è di sviluppare una strategia praticabile per simulare la complessa rete di teleriscaldamento entro tempi ragionevoli, attraverso l'adattamento di un modello precedentemente utilizzato in altri contesti, iniziando dalla simulazione di una sottostazione. Partendo da un'esperienza precedente con un edificio semplice, abbiamo sviluppato una simulazione di un complesso edificio critico per il teleriscaldamento del quartiere Santa Giulia di Milano. Stiamo realizzando la base per la simulazione della sottostazione come un utente reale. Il nostro lavoro si focalizza sull'impiego di un modello RC per simulare un edificio multi-appartamento complesso e integrarlo con un software proprietario del Politecnico per simulare la sottostazione di teleriscaldamento a cui è collegato. Questo edificio e la sua simulazione rappresentano la sfida principale nel contesto del teleriscaldamento, non solo dal punto di vista della gestione, ma soprattutto della pianificazione. Il risultato di questa ricerca è una comprensione più profonda dell'utilizzo del modello RC per rappresentare soluzioni altamente complesse e fornisce il punto di partenza per lo sviluppo di future simulazioni. Queste ultime possono concentrarsi maggiormente su rappresentazioni più ampie oppure su strategie dettagliate.