Assessment of energy recovery in a district heating plant by application of a hydraulic turbine

In this thesis a technical analysis of the Locpower system to find the best configuration was conducted for the application at Lamarmora plant during my internship at A2A Heat & Services. The main goal was to replace traditional pressure regulation methods with innovative energy recovery solutions. This meant evaluating different configurations of hydraulic turbines to replace throttling valves in a district heating network, to recover wasted energy and convert it into electricity while keeping the pressure under control. To do these detailed technical calculations and simulations to find the most efficient turbine configurations, considering flow rate, pressure difference and energy production was made. The analysis showed that the best configuration for the Locpower system requires different nominal flow rates and pressure differences for the hot and cold sides of the system. Specifically, the nominal flow rate and pressure difference for the hot side are higher than for the cold side. The results of this work show the environmental benefits of Locpower technology. Specifically it can reduce CO2 emissions and save energy, towards the environmental sustainability. This means that Locpower technology can be a sustainable and efficient alternative to traditional pressure regulation in district heating systems. By recovering and converting hydraulic energy into electricity the system improves the operation and supports the environmental conservation. In conclusion the technical analysis proves that Locpower technology can change the pressure regulation and energy recovery in district heating networks. This work is a basis for future research and applications, means that Locpower technology in district heating systems can improve the energy efficiency and environmental sustainability

In questa tesi è stata condotta un'analisi tecnica del sistema Locpower per trovare la configurazione migliore per l'applicazione presso l'impianto di Lamarmora durante il mio tirocinio presso A2A Heat & Services. L'obiettivo principale era sostituire i metodi tradizionali di regolazione della pressione con soluzioni innovative di recupero energetico. Ciò significava valutare diverse configurazioni di turbine idrauliche per sostituire le valvole di strozzamento in una rete di teleriscaldamento, al fine di recuperare l'energia sprecata e convertirla in elettricità mantenendo sotto controllo la pressione. A tal fine, sono stati effettuati calcoli tecnici dettagliati e simulazioni per trovare le configurazioni di turbine più efficienti, considerando portata, differenza di pressione e produzione di energia. L'analisi ha mostrato che la migliore configurazione per il sistema Locpower richiede diverse portate nominali e differenze di pressione per i lati caldo e freddo del sistema. In particolare, la portata nominale e la differenza di pressione per il lato caldo sono superiori rispetto al lato freddo. I risultati di questo lavoro mostrano i benefici ambientali della tecnologia Locpower. In particolare, può ridurre le emissioni di CO2 e risparmiare energia, contribuendo alla sostenibilità ambientale. Ciò significa che la tecnologia Locpower può essere un'alternativa sostenibile ed efficiente alla regolazione tradizionale della pressione nei sistemi di teleriscaldamento. Recuperando e convertendo l'energia idraulica in elettricità, il sistema migliora il funzionamento e supporta la conservazione ambientale. In conclusione, l'analisi tecnica dimostra che la tecnologia Locpower può cambiare la regolazione della pressione e il recupero energetico nelle reti di teleriscaldamento. Questo lavoro rappresenta una base per future ricerche e applicazioni, indicando che la tecnologia Locpower nei sistemi di teleriscaldamento può migliorare l'efficienza energetica e la sostenibilità ambientale.