Centrali energetiche e fonti termiche
Una centrale energetica è il luogo in cui il calore viene generato e immesso nella rete. Una fonte termica è un'apparecchiatura di generazione alloggiata al suo interno — una caldaia, una pompa di calore o un altro dispositivo. Le fonti si trovano sempre all'interno di una centrale energetica; è possibile avere più fonti per centrale e più centrali per rete.
Più centrali energetiche
Una singola rete può avere più di una centrale energetica. Usi tipici:
- Generazione distribuita — più centrali termiche in diversi nodi della rete
- Espansione a fasi — una centrale primaria ora, una secondaria aggiunta in una fase successiva
- Modellazione della ridondanza — verificare che una centrale secondaria possa coprire il picco se quella primaria si guasta
Per aggiungere una seconda centrale energetica, espanda la rete nell'albero degli oggetti, faccia clic su + su Centrali energetiche, le assegni un nome e trascini l'icona della mappa nella posizione prevista.
Preset delle fonti termiche
TESSA fornisce preset per le tecnologie di fonte più comuni. Selezioni un preset quando aggiunge una fonte — esso precompila tutti i parametri finanziari e tecnici con valori tipici del mercato svizzero.
| Tipo di fonte | Metrica chiave | Intervallo tipico |
|---|---|---|
| Caldaia a gas | Rendimento (%) | 85–95% |
| Caldaia a olio combustibile | Rendimento (%) | 85–92% |
| Caldaia a biomassa | Rendimento (%) | 80–90% |
| Pompa di calore aria-acqua | COP (–) | 2,5–4,0 |
| Pompa di calore geotermica | COP (–) | 3,5–5,0 |
| Pompa di calore acqua-acqua | COP (–) | 4,0–6,0 |
| Calore di scarto (industria / centro dati) | Temperatura di consegna (°C) | Dipende dalla fonte |
| Solare termico | Superficie dei collettori (m²) | — |
| Campo di sonde geotermiche | Potenza estratta (kW) | Vedere Geotermia |
Configurazione della fonte
Selezioni una fonte termica nell'albero degli oggetti per aprirne il pannello delle proprietà:
| Campo | Descrizione |
|---|---|
| Rated heat power (useful) | Potenza termica di picco in kW. Lasci vuoto per dimensionare con lo strumento Size Heat Sources. |
| Efficiency / COP | Rendimento da combustibile a calore (caldaie) o calore prodotto per unità di elettricità (pompe di calore). |
| Temperatura di mandata | Temperatura di mandata massima che questa fonte può fornire; deve essere ≥ alla temperatura di mandata della rete. |
| Fuel / electricity cost | CHF/kWh o CHF/m³. Ha il maggiore impatto sul costo annuo di esercizio. |
| Emissions factor | kg di CO₂ equivalente per kWh di combustibile utilizzato. |
| Costo di investimento | CHF/kW di capacità installata; ammortizzato sulla Durata di vita nel modello finanziario. |
| O&M fisso | CHF/anno indipendentemente dalla produzione. |
| O&M variabile | CHF/kWh di calore prodotto. |
| Durata di vita | Anni; determina il calcolo del costo di capitale annualizzato. |
| Ordine | Ordine di merito per il dispacciamento — 1 viene chiamata per prima, i valori superiori sono riserva/punta. Vedere Allocazione delle fonti. |
Sostituisca i valori predefiniti dei preset non appena dispone dei dati di progetto
In particolare i costi del combustibile e di investimento variano notevolmente da un progetto all'altro. Una variazione del 20% del prezzo del gas cambia sensibilmente il costo annuo — usi sempre valori specifici del progetto per l'analisi finale.
Cogenerazione (CHP)
Una fonte CHP (cogenerazione) produce calore ed elettricità dallo stesso combustibile. L'elettricità esportata genera ricavi, che vengono accreditati nel modello finanziario.
Disponibilità
La CHP è una funzionalità più recente che potrebbe dover essere abilitata per la Sua organizzazione (è subordinata a un ruolo TEST_CHP). Se non vede la sezione Configurazione CHP su una fonte termica, contatti l'assistenza per farla attivare.
Una fonte CHP funziona in una di due modalità:
- Gas engine (GE) — un motore alternativo che produce calore ed elettricità.
- Gas engine + heat pump (GE+HP) — un motore a gas il cui calore di scarto alimenta inoltre una pompa di calore, aumentando il calore utile.
Selezioni una fonte CHP e apra la sezione Configurazione CHP nel suo pannello delle proprietà:
| Campo | Descrizione |
|---|---|
| Tipo | GE o GE+HP. |
| Definisci punti di prestazione | Punti di funzionamento a carico parziale (potenza termica, elettrica e del combustibile); TESSA ne ricava le curve di prestazione. |
| Potenza termica per unità | Potenza termica nominale di una unità (kW). |
| Numero di unità | Dimensione del parco; le unità vengono attivate in sequenza. |
| Frazione di carico minimo | Frazione minima della potenza nominale a cui un'unità può funzionare. |
| Prezzo di vendita dell'elettricità | Ricavo per kWh di elettricità esportata. |
| Frazione di esportazione di elettricità | Quota dell'elettricità generata che viene venduta (0–1); il resto si presume autoconsumato. |
| COP pompa di calore (solo GE+HP) | COP della pompa di calore integrata (> 1). |
| Frazione di calore recuperabile (solo GE+HP) | Frazione del calore di scarto del motore che la pompa di calore può recuperare (0–1). |
Il ricavo dell'elettricità (electricity export fraction × sale price × net electricity produced) alimenta il ricavo annuo della rete — vedere Modello finanziario.
Dimensionare automaticamente le fonti
Usi lo strumento Size Heat Sources per assegnare le potenze nominali in base a una quota obiettivo dell'energia annua:
- Apra Size Heat Sources nel pannello Strumenti.
- Selezioni il quartiere e la rete termica.
- Per ogni fonte, inserisca una target energy share (%) e un safety margin (%) facoltativo.
- Faccia clic su Esegui.
Le quote devono sommarsi a ≤ 100%. Se il totale è inferiore al 100%, TESSA avvisa e aggiunge nella simulazione una "Residual Load Source" virtuale per coprire la differenza — è un segnale che occorre aggiungere capacità.
Creare una rete termica
Una rete termica è il contenitore dell'intero sistema di distribuzione del calore (o del freddo): tubazioni, sottostazioni, centrali energetiche, fonti di calore, pompe e impostazioni del fluido e finanziarie. La si crea nell'albero degli oggetti dello scenario prima di aggiungere qualsiasi geometria di tubazione.
Fonti multiple e strategie di allocazione
Quando una centrale energetica dispone di più di una fonte termica, TESSA deve sapere quale fonte attivare per prima. La strategia di dispacciamento (detta anche allocazione del carico) regola questo aspetto.