Elaborazione di una procedura di continuous commissioning ed applicazione ad un impianto solar dec

The aim of the present Thesis work is the definition of a Continuous Commissioning methodology and its application to a solar driven Dessiccant Evaporative Cooling (DEC) system coupled with an electrical heat pump (EHP). The analysis consists in a two levels monitoring procedure. The real behavior of the system is compared with the theoretical one, with the aim of assess if the difference is out the uncertainty bounds. The Specific Commissioning procedure is implemented in order to evaluate the performance of the three principal subsystems (solar thermal system, electrical heat pump and desiccant rotor) through dynamic mathematical models. The results show that the solar thermal system operated as expected, the heat pump has different partial load behavior from the predicted, and the desiccant rotor presents a much lower performance than the ideal condition. However, the rotor inefficiency is included in the uncertainty range, and for the heat pump a specific analysis of the partial load conditions has to be implemented. The achieved results also allow the opportunity of the performance decay evaluation of the analyzed subsystems during the future operation. The General Commissioning procedure has the aim to estimate the overall consumptions according to external weather conditions. A simplified energetic model of the whole plant allowed the comparison between real and expected behavior, and quantified the impact on the whole plant consumption of the underperformance subsystems. The value of the calculated indices suggests that the system performances are generally in agreement with the hypothesis, taking into account the uncertainty range of the methodology. During a non-optimal operation period it was possible to test the procedure’s detection capacities of plant faults.

Il presente lavoro di Tesi ha come scopo la definizione di una metodologia di Continuous Commissioning e la sua applicazione ad un sistema di climatizzazione DEC (Dessiccant Evaporative Cooling) assistito da energia solare e accoppiato a una pompa di calore elettrica. L’obiettivo dell’analisi consiste nel monitoraggio delle prestazioni dell’impianto a due livelli di dettaglio differenti, attraverso il confronto tra comportamento effettivamente registrato attraverso la lettura dei dati di misura acquisiti e la condizione di riferimento definita come situazione di idealità. La prima parte, definita Commissioning specifico, consiste nell’analisi prestazionale dei principali sottosistemi componenti l’impianto (solare termico, pompa di calore, rotore), per i quali sono stati implementati modelli matematici dinamici. Tale indagine porta ad osservare che il sistema solare termico approssima in maniera soddisfacente il funzionamento ideale, mentre pompa di calore e rotore essiccante si discostano sensibilmente da quanto atteso. Non è tuttavia possibile concludere che tali scostamenti siano dovuti ad effettive problematiche riguardanti i componenti stessi, in quanto il responso del rotore è sempre compreso all’interno dell’intervallo di incertezza che caratterizza la metodologia, mentre quello della pompa di calore è probabilmente affetto da un’incompleta valutazione delle prestazioni ai carichi parziali. Tuttavia, le tendenze prestazionali ottenute permettono di poter monitorare il decadimento delle performance dei componenti nel tempo. La seconda parte, definita Commissioning generale, si pone il fine di analizzare le performance globali dell’impianto, stimando in maniera semplificata i consumi attesi a parità di condizioni al contorno. L’analisi porta inoltre alla stima dell’effetto del funzionamento non ottimale dei sottosistemi valutati in fase di Commissioning specifico sull’intero sistema. Il responso finale mostra che in linea di massima le prestazioni del sistema rientrano nell’intervallo di accettabilità definito, fatta eccezione per alcuni giorni in cui l’analisi ha permesso di rilevare la presenza di malfunzionamenti.