Riassunto analitico
Il seguente lavoro di tesi consiste in una progettazione, modellazione e ottimizzazione di un impianto a glicole propilenico per il recupero di cascami termici all’interno di Hombre, un’azienda del settore caseario situata nei pressi di Modena. La dissertazione parte dalla tesi vera e propria per poi passare in un secondo momento all’analisi di prestazione energetica fatta in corso di tirocinio. La tesi verte sulla progettazione in toto di un impianto idronico per il recupero termico da sfruttare in un utente finale quale l’essiccazione di foraggio per il mangime. Questo in ultima analisi porta con sé benefici derivanti dal risparmio di combustibile primario in sede di combustione ma ha dei costi evidenti per la realizzazione dell’impianto stesso. Compito del progettista è infatti quello di capire la fisica che si cela dietro ogni componente da scegliere, modellarlo su Matlab/Simulink per avere un ambiente di calcolo il più fedele possibile, ottimizzare i componenti attraverso simulazioni iterative e dopodiché individuare possibili alternative realizzative a livello commerciale. Dopodiché vi è un confronto dettagliato per capire le potenzialità di tre scenari prescelti con conseguenti considerazioni a livello tecnico/economico. Successivamente viene indagata a fondo l’esperienza di tirocinio che ha permesso di apprendere a pieno le metodologie per l’analisi energetica di stabilimenti industriali. Per ogni aspetto del nuovo stabilimento (stalla chiusa) è stato possibile dimensionare e trovare una delle opzioni presenti a mercato (pannelli fotovoltaici, gruppi frigo, ecc..) il tutto valutando attentamente il retrofit che avrebbe avuto sulla produttività finale e quindi sul guadagno. Obiettivo finale del committente è infatti quello di assicurarsi il benessere termico delle vacche da latte con conseguenti benefici a livello economico.
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Abstract
The following thesis work consists of the design, modelling and optimisation of a propylene glycol circuit for the recovery of thermal waste within Hombre, a dairy company located near Modena. The dissertation starts with the actual thesis and then moves on to the energy performance analysis done during the internship. The thesis focuses on the complete design of a hydronic system for heat recovery to be used in an end user such as the drying of forage for animal feeding. This ultimately brings with it benefits from primary fuel savings during combustion but has obvious costs for the construction of the plant itself. In fact, the designer's task is to understand the physics behind each component to be chosen, model it on Matlab/Simulink to have as faithful a calculation environment as possible, optimise the components through iterative simulations, and then identify possible implementation alternatives on a commercial level. After that, there is a detailed comparison to understand the potential of three chosen scenarios with consequent technical/economical considerations. Subsequently, the internship experience is thoroughly investigated, whereby the methodologies for the energy analysis of industrial plants are fully learnt. For each aspect of the new factory (closed stable), it was possible to size and find one of the options available on the market (photovoltaic panels, refrigeration units, etc.) all while carefully evaluating the retrofit that would have on the final productivity and therefore profit. In fact, the customer's final objective is to ensure the thermal comfort of the dairy cows with consequent economic benefits.
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