Riassunto analitico
Sempre più studi di ricerca tendono a focalizzarsi su come aumentare l’efficienza dei sistemi in modo da diminuire l’uso dei combustibili e massimizzare l’utilizzo delle energie rinnovabili. Il presente lavoro di tesi si è concentrato sullo sviluppo di un codice numerico di modelli utili alle analisi energetiche ed economiche. Tale codice è stato implementato utilizzando il linguaggio Modelica sulla piattaforma ti tipo open source chiamata OpenModelica, con lo scopo di creare una libreria utile a simulare ed analizzare il comportamento di sistemi energetici. La modellazione dei componenti implementati è stata possibile utilizzando le equazioni, disponibili in letteratura, che descrivono i comportamenti dei modelli utilizzati. Queste espressioni vengono scritte in linguaggio Modelica implementandole su OMEdit, interfaccia della piattaforma OpenModelica, consentendo la simulazione e modellazione 0D/1D di sistemi energetici. La valutazione di diverse configurazioni è uno dei principali vantaggi dell’utilizzo di questo programma, in quanto consente di analizzare i parametri tecnici rappresentativi di un sistema e capire quale modello offre la migliore soluzione a seconda delle richieste. Le simulazioni effettuate, anche su lunghi periodi di tempo, consentono una risoluzione numerica in funzione del tempo, permettendo una osservazione puntuale di ogni valore di interesse. Una completa valutazione del sistema non sarebbe esauriente senza considerare modelli utili per l’analisi economica degli stessi. La creazione di componenti che si occupano di questi fattori rende possibile capire i costi, ricavi di un determinato impianto, dati utili per la valutazione della convenienza di un impianto. La scelta dei componenti che porta alla costruzione di un impianto energetico comporta la considerazione di un elevato numero di parametri, la combinazione di questi crea una matrice decisionale con calcoli difficili da affrontare senza l’utilizzo di determinati programmi. La parte finale del progetto si è concentrata nella ricerca di programmi open source utili per valutazioni di ottimizzazione di determinati parametri all’interno dei modelli implementati. Il linguaggio Modelica consente la compatibilità di modelli costruiti su altre piattaforme, ha quindi consentito l’utilizzo di una programma che implementa il medesimo linguaggio: JModelica.org. Al suo interno si rendono disponibili algoritmi utili per l’ottimizzazione dei modelli e quindi utili per trovare il giusto compromesso tra costi e richieste energetiche.
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