Riassunto analitico
All’interno di questo progetto di tesi è stato sviluppato un modello aeraulico a parametri concentrati del sistema integrato di ventilazione meccanica controllata (a portate bilanciate) con recupero di energia e di pompa di calore aria-aria per applicazioni residenziali tramite il supporto del software EES (Engineering Equation Solver). Lo scopo del modello è effettuare un’analisi parametrica per analizzare l'effetto della lunghezza dei condotti esterni, dell'intasamento del prefiltro dell'aria esterna e delle perdite di carico sulle prestazioni della pompa di calore, con particolare attenzione al comportamento del ventilatore presente al suo interno. A seguito dell'analisi parametrica, è stato effettuato uno studio Termo-Economico per valutare l'impatto sul dispendio energetico per le diverse condizioni dell'impianto. Infine, è stato utilizzato un algoritmo di rete neurale (sulla piattaforma MATLAB online) basato su IoT per valutare le prestazioni dell'installazione reale dell'unità di ventilazione bilanciata multifunzionale per un'analisi Termo-Economica in condizioni di riscaldamento. Dai risultati ottenuti si può affermare che il ventilatore presente all'interno della pompa di calore subisce un calo di performance all'aumentare delle perdite di carico ai canali esterni, che corrisponde ad una perdita di prestazioni totale del sistema analizzato, non solo in termini energetici ma anche in termini di costo.
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Abstract
A Lumped-parameter aeraulic model of a multifunctional balanced ventilation unit for residential applications, within this Master's thesis project, has been developed using EES (Engineering Equation Solver). The model has been used to perform a parametric analysis. The aim of this kind of analysis is to calculate the effect of external duct length, outdoor air pre-filter fouling and pressure drops on the heat pump performance, with particular focus on heat pump fan and its behaviour.
Following the parametric analysis, a Thermo-Economic study has been carried out to assess the impact on energy expenditure for the different system condition. Finally, an IoT based neural network algorithm, developed on MATLAB, was used to assess the performance of real installation of the multifunctional balanced ventilation unit for a Thermo-Economic analysis in heating condition. Based on the results obtained, it can be stated that the fan inside the heat pump has a decrease in performance as the external pressure drop increase, which corresponds to a total loss of performance of the analyzed system, not only in terms of energy but also in terms of cost.
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