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Analisi economico-ambientale e modellizzazione del funzionemento di un sistema di trigenerazione per il raggiungimento dell'ottimo industriale: Il caso Dayco

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Indice della tesi: Analisi economico-ambientale e modellizzazione del funzionemento di un sistema di trigenerazione per il raggiungimento dell'ottimo industriale: Il caso Dayco, Pagina 1
Indice 
Abstract .................................................................................................................................... 8 
1 Introduzione ........................................................................................................................... 9 
2 Consumi energetici nazionali ................................................................................................ 11 
2.1 La produzione energetica in Italia................................................................................................ 11 
2.2 Il settore industriale italiano ....................................................................................................... 13 
2.3 Produzione da cogenerazione ..................................................................................................... 17 
2.4 Quadro normativo ...................................................................................................................... 20 
2.4.1 Il quadro normativo internazionale ................................................................................................................. 20 
2.4.2 Il quadro normativo italiano per la cogenerazione ......................................................................................... 21 
2.5 Obiettivo della tesi ..................................................................................................................... 25 
3 Impianti di cogenerazione ..................................................................................................... 26 
3.1 Stato dell’arte ............................................................................................................................ 28 
3.1.1Motori alternativi a combustione interna ........................................................................................................ 28 
3.1.2 Turbine a gas di taglia medio-piccola (1÷10 MWe) ......................................................................................... 31 
3.1.3 Microturbine a gas ........................................................................................................................................... 33 
3.1.4 Impianti con turbine a vapore ......................................................................................................................... 34 
3.2 Nuove soluzioni impiantistiche ................................................................................................... 36 
3.2.1 Cicli Rankine a fluido organico (ORC) .............................................................................................................. 36 
3.2.2 Micro-cicli Rankine .......................................................................................................................................... 37 
3.2.3 Celle a combustibile ......................................................................................................................................... 38 
3.3 Tecnologie elettriche e non elettriche per la produzione del freddo ............................................. 42 
3.3.1 Frigoriferi ad azionamento elettrico e meccanico .......................................................................................... 42 
3.3.2 Frigoriferi ad assorbimento ............................................................................................................................. 43 
3.4  Stato dell’arte dei modelli di ottimizzazione energetica .............................................................. 45 
3.4.1 Tipi di regolazione per la cogenerazione ......................................................................................................... 47 
3.4.2 Variabili di interesse per la modellizzazione di un cogeneratore ................................................................... 50 
4 Metodologia proposta .......................................................................................................... 55 
4.1 Descrizione metodologia ............................................................................................................ 55 
4.2 Fase Preliminare ......................................................................................................................... 57 
4.3 Definizione dei dati di interesse e campagna di raccolta .............................................................. 58 
4.4 Generazione Database ................................................................................................................ 60 
4.5 Generazione di un modello per i carichi di consumo .................................................................... 63 
4.6 Modellazione Cogeneratore ........................................................................................................ 66 
4.7 Scelta dei parametri da ottimizzare ............................................................................................. 70 
4.7.1 Analisi delle emissioni...................................................................................................................................... 70 
4.7.2 Costi ................................................................................................................................................................. 71 
4.7.3 PES, altro parametro di valutazione per calcolare la riduzione di energia primaria impiegata...................... 72 
4.8 Ottimizzazione del modello secondo un approccio multifunzione semplificato ............................. 74 
4.9 Ricapitolazione ........................................................................................................................... 74 
5 Applicazione della metodologia: il caso Dayco ...................................................................... 76

5.1 Fase preliminare ......................................................................................................................... 76 
5.1.1 Descrizione impiantistica a servizio delle utenze ............................................................................................ 76 
5.1.2 Contatori inseriti nello stabilimento................................................................................................................ 79 
5.1.3 Analisi dello scenario di riferimento ................................................................................................................ 79 
5.2 Definizione dei dati di interesse e modellizzazione del processo produttivo ................................. 82 
5.2.1 Campagna di raccolta dati e simulazione dei processi .................................................................................... 82 
5.3 Modellizzazione del cogeneratore di futura installazione ............................................................. 92 
5.3.1 Caratteristiche tecniche del nuovo cogeneratore ........................................................................................... 92 
5.3.2 Modellizzazione CCHP ..................................................................................................................................... 95 
5.4 Ottimizzazione dei parametri scelti e scelta del modo di funzionare le CCHP .............................. 100 
5.4.1 Funzionamento inseguimento elettrico (EF) ................................................................................................. 100 
5.4.2 Funzionamento inseguimento termico (HEF)................................................................................................ 107 
5.4.3 Comparazione tra i due funzionamenti analizzati e scelta secondo l’ottimo industriale ............................. 112 
5.5 Analisi previsionale per l’anno 2021 per il sistema CCHP secondo funzionamento EF .................. 114 
6 Conclusioni ..........................................................................................................................119 
6.1 Risultati e discussioni................................................................................................................ 119 
6.2 Sviluppi futuri ........................................................................................................................... 120 
Bibliografia ............................................................................................................................122 
Indice delle figure ...................................................................................................................126 
Indice delle tabelle .................................................................................................................128 
Allegati ..................................................................................................................................130 
Allegato 1 ...................................................................................................................................... 130 
Allegato 2: ..................................................................................................................................... 131 
Allegato 3 ...................................................................................................................................... 134

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Analisi economico-ambientale e modellizzazione del funzionemento di un sistema di trigenerazione per il raggiungimento dell'ottimo industriale: Il caso Dayco

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Informazioni tesi

  Autore: Marco Ciancarini
  Tipo: Laurea II ciclo (magistrale o specialistica)
  Anno: 2019-20
  Università: Università degli Studi di Roma Tor Vergata
  Facoltà: Ingegneria
  Corso: Ingegneria energetica e nucleare
  Relatore: Vito Introna
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 135

FAQ

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