Simulare il funzionamento della rete
Lo strumento Simula funzionamento rete esegue una simulazione operativa completa, sull'arco di un anno, della rete di distribuzione del calore. Calcola flussi di calore, perdite nelle tubazioni, pressioni, energia di pompaggio, consumo di combustibile e costi per ogni ora dell'anno.
È il passaggio che produce i numeri mostrati nella vista Finanza e nella pagina Report.
Prerequisiti
- Tracciato delle tubazioni con diametri impostati (eseguire prima Dimension Pipes)
- Almeno una centrale energetica con almeno una fonte termica
- Quartiere con curve di carico degli edifici (profili orari di fabbisogno)
Eseguire lo strumento
- Aprire Simulate Network Operations nel pannello Tools.
- Selezionare il quartiere e la rete termica.
- Controllare i parametri di simulazione (i valori predefiniti funzionano nella maggior parte dei casi):
| Parametro | Predefinito | Descrizione |
|---|---|---|
| Pressure differential at substations | 0,7 bar | Caduta di pressione attraverso lo scambiatore di calore dell'edificio in ogni sottostazione. |
| Pressure differential at energy center | 1,0 bar | Caduta di pressione attraverso gli scambiatori di calore e le valvole dell'impianto. |
| Supplemento perdita di carico | 20% | Margine aggiunto a tutte le perdite nelle tubazioni per raccordi, curve e incertezze. |
| Margine di sicurezza per la pressione | 0,5 bar | Pressione statica minima mantenuta al di sopra del minimo richiesto. |
- Fare clic su Esegui.
Il tempo di esecuzione è tipicamente di 10–60 secondi per reti fino a 500 edifici; alcuni minuti per reti più grandi.
Cosa calcola la simulazione
Distribuzione del calore (per ogni ora dell'anno):
- Calore fornito da ogni centrale energetica a ogni sottostazione degli edifici
- Calore perso in ogni tratto di tubazione (in funzione di diametro, classe di isolamento, temperatura del terreno e differenza di temperatura)
- Temperature di mandata e di ritorno in ogni nodo
Idraulica (al carico di picco e aggregata su base annua):
- Portata e velocità in ogni tubazione
- Perdita di pressione in ogni tratto di tubazione
- Pressione statica in ogni nodo (tenendo conto della quota del terreno)
- Prevalenza richiesta della pompa
- Elettricità annua di pompaggio (MWh)
Risultati per centrale energetica e fonte (annuali):
- Consumo di combustibile per fonte termica (MWh di combustibile o elettricità)
- Emissioni di CO₂ per fonte (tonnellate)
- Ore di impiego per fonte (per quante ore ciascuna fonte è stata in funzione)
Riepilogo annuale a livello di rete:
- Calore totale fornito agli edifici (MWh)
- Calore totale generato nelle centrali energetiche (MWh — sempre > calore fornito a causa delle perdite)
- Perdite di calore totali nelle tubazioni (MWh)
- Elettricità totale di pompaggio (MWh)
- Costo operativo annuo totale (CHF) — combustibile + O&M fissa + O&M variabile + elettricità di pompaggio
- Emissioni annue totali di CO₂ (tonnellate)
Residual Load Source
Se le fonti termiche esistenti non bastano a coprire il fabbisogno della rete, alla prima centrale energetica viene aggiunta una fonte virtuale denominata "Residual Load Source" che rappresenta il fabbisogno non coperto. Ciò indica una lacuna di capacità nella configurazione.
Se nei risultati compare una Residual Load Source, aggiungere ulteriori fonti termiche per coprire il deficit e rimuovere poi questa fonte virtuale prima di simulare di nuovo.
Interpretare i risultati
Rapporto di perdita di calore (perdite nelle tubazioni / calore fornito): una rete di 4ª generazione ben progettata dovrebbe essere < 10–15%. Valori più alti indicano tubazioni sovradimensionate, lunghe diramazioni a bassa densità o una temperatura di mandata troppo elevata.
Elettricità delle pompe / calore fornito: tipicamente 0,5–2%. Valori più alti indicano perdite di pressione eccessive — verificare la presenza di tubazioni sottodimensionate o di forti dislivelli del terreno.
Verifica dell'impiego delle fonti: dopo la simulazione, controllare nella pagina Report che la fonte di carico di base (ad es. la pompa di calore) copra la quota prevista dell'energia annua. Se la caldaia a gas copre più del previsto, la pompa di calore potrebbe essere sottodimensionata.
Dopo la simulazione
I risultati sono subito disponibili nella vista Finanza e nella pagina Report. È inoltre possibile:
- Fare clic su una tubazione sulla mappa per vederne portata, velocità e perdita di calore simulate.
- Fare clic su una centrale energetica per vedere la ripartizione del suo consumo annuo di combustibile.
- Usare Confronta scenari per confrontare questa rete con alternative — vedere Confrontare gli scenari.
Simulare di nuovo dopo aver modificato i parametri
La modifica di una qualsiasi proprietà di una fonte (costo del combustibile, rendimento, potenza nominale), della pressione delle sottostazioni o del fabbisogno degli edifici richiede una nuova simulazione. I risultati precedenti restano visualizzati fino a una nuova simulazione.
Vedere anche: Simulazione della rete.
Ottimizzare il tracciato della rete
Lo strumento Optimise Layout ridefinisce il percorso della rete di tubazioni per minimizzare un obiettivo di costo — in genere il costo totale del materiale e dell'installazione delle tubazioni — rispettando gli stessi vincoli di instradamento stradale e di zone di esclusione del tracciato iniziale.
Creare un campo di sonde geotermiche
Un campo di sonde geotermiche è una fonte di calore geotermica — un insieme di scambiatori di calore nel terreno che estraggono energia termica dal suolo per una pompa di calore geotermica. In TESSA, il campo di sonde geotermiche è un oggetto figlio della centrale energetica che contiene la pompa di calore.