Progetti di Ricerca

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LABEN… Lavori in corso!
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2013-2018
Optimal Energy Management in Hybrid Microgrids

Obiettivi

  • Modellizzazione di sistemi elettrici ed energetici in isola: ottimizzazione e caso di studio;
  • Problematicità di reti e sistemi nei PVS;
  • Implementazione con sistemi di elettronica di potenza;
  • Testing;
  • Future project (TFC): implementation on a PED board (2018-).

Collaborazioni

  • Giovanna ORITI, Naval Postgraduate School, Monterey (CA);
  • Studenti: Iannelli Luca, Vai Andrea,  Catania Vincenzo, Colombini Michele

2012-2015
Studio propedeutico all’impiego di modelli energetici ambientali, costruzione di scenari ed analisi tecnico-economiche

Riferimento: MELiSsa project

Obiettivi

  • Creazione di driver di Scenario: Ricerca bibliografica necessaria ad ottenere un ventaglio di sviluppi possibili/plausibili del sistema energetico da analizzare.
    La ricerca andrà condotta analizzando:
    a) articoli scientifici che abbiano come tema l’utilizzo di modelli per la pianificazione energetica;
    b) altro materiale su modelli energetici-ambientali;
    c) traduzione in driver dell’attuale politica energetica italiana/europea.
  • Approfondimento impiego di OSeMOSYS. Lavoro articolato secondo le seguenti fasi:
    a) Breve ricerca e acquisizione degli strumenti software necessari;
    b) studio della bibliografia esistente su OSeMOSYS;
    c) studio della struttura matematica di OSeMOSYS;
    d) conoscenza base della sintassi di GNU Math Prog e utilizzo del pacchetto gplk;
    e) sviluppo di semplici modelli test con OSeMOSYS (eventualmente in parallelo con MarkAl);
    f) analisi della struttura matematica di OSeMOSYS che evidenzi le possibilità di personalizzazione del modello.

Collaborazioni

2014-2015
Italian White Certificates and techno-economical assessment of the potential for steam expanders in the range of 150-250 kW

Collaborazioni

  • Michele Colombini

2010-2015
Studio dei sistemi ad aria compressa nei settori industriali (Labac)

Obiettivi

Il progetto si propone di valutare i risparmi energetici che si possono conseguire nei settori industriali all’anno 2020 attraverso l’ottimizzazione e la buona gestione dei sistemi di aria compressa. Il progetto, che parte dall’analisi energetica sui compressori in alcune aziende campione, vuole inoltre identificare ed implementare una metodologia di monitoraggio non invasiva dei sistemi di aria compressa che consenta un’accurata gestione del sistema stesso finalizzata al risparmio energetico.

Descrizione

L’attività di ricerca si colloca nell’ambito del risparmio energetico nei settori industriali attraverso l’ottimizzazione e la buona gestione dei sistemi di aria compressa. Il vettore aria compressa, ritenuto pulito e di facile gestione, risulta presente nella quasi totalità delle realtà industriali e attualmente offre ampi margini di risparmio energetico. Una prima parte del lavoro è volta all’analisi di una configurazione tipo di un sistema ad aria compressa. Vengono descritti i componenti principali che costituiscono il sistema e viene presentata la catena energetica che evidenzia le possibilità e le modalità di risparmio energetico ottenibili sul circuito di aria compressa.

Per una buona gestione del sistema è inoltre indispensabile un monitoraggio puntuale e pertanto nel lavoro sono stati indicati i punti critici nel quale è necessario monitorare il sistema e i metodi e gli strumenti di misura più idonei.

Una seconda parte del lavoro è dedicata all’identificazione degli utilizzi dell’aria compressa nei vari settori merceologici. Vengono quindi descritti alcuni utilizzi dell’aria compressa di tipo trasversale ai vari settori, come l’automazione pneumatica e altri utilizzi specifici dei singoli processi produttivi.

L’attività prosegue con l’analisi dei dati ottenuti dalle campagne di auditing su diverse aziende campione. Sono stati valutati i consumi e i funzionamenti delle singole macchine andando a stabilire i periodi di funzionamento a vuoto e a carico. É stata inoltre analizzata e valutata una metodologia semplificata di analisi che consente di ottenere i profili di aria richiesta a partire dai soli dati di corrente assorbita dal compressore e dai dati di pressione della rete. Come conclusione del lavoro vengono proposti degli scenari energetici dell’industria con valutazioni tecnico economiche ambientali.

Collaborazioni

  • Giusi Quartarone
  • Gianluca Sala
  • Michele Bossi

2009
Ricognizione sulle tecnologie elettriche nelle applicazioni industriali e del Terziario

Obiettivi

Lo studio intende fornire una panoramica generale sulla potenzialità di risparmio energetico di 12 elettrotecnologie, trasversali rispetto ad un identificato numero di utenti finali, prendendo come orizzonte temporale il 2020. Per l’analisi sono stati scelti alcuni settori merceologici, sia dell’industria sia del terziario, che sono responsabili di una maggioritaria quota dei consumi elettrici nazionali ed è stato valutato l’impatto su consumi ed emissioni di CO2 che potrebbe essere rappresentato da una più estensiva applicazione delle singole tecnologie alternative proposte.

Descrizione

Lo studio intende fornire una panoramica generale sulla potenzialità di risparmio energetico di 12 elettrotecnologie prendendo come orizzonte temporale il 2020.

Per l’analisi sono stati scelti alcuni settori merceologici, sia dell’industria sia del terziario, che sono responsabili di una maggioritaria quota dei consumi elettrici nazionali

Per ognuno si è valutato l’impatto su consumi ed emissioni di CO2 che potrebbe essere rappresentato da una più estensiva applicazione delle singole tecnologie alternative proposte, partendo dalle informazioni attualmente disponibili in termini di consumi elettrici e dati statistici sull’industria, nonché da studi precedentemente prodotti per l’industria nell’ambito del censimento motori, in termini di numeri, potenze e consumi associati.

Lo studio si è articolato in quattro parti.

  1. La prima ha trattato l’analisi delle elettrotecnologie scelte. È stata svolta una ricerca sulle caratteristiche tecniche delle tecnologie in modo da valutarne le possibili applicazioni nei settori industriali e ne sono state analizzate e quantificate le installazioni attualmente presenti. Oltre ad un risparmio energetico diretto alcune elettrotecnologie individuate presentano anche un beneficio indiretto dovuto a tempi di lavorazione ridotti e migliore qualità del prodotto.
  2. La seconda parte dello studio ha trattato la suddivisione dei consumi finali di energia nei vari settori industriali. Dall’analisi di studi precedenti è stato definito un quadro generale che identifica, sulla base di audit energetici su stabilimenti industriali presi come riferimento, in che modo sia ripartito il consumo finale di energia definendone le percentuali sul totale consumo di stabilimento e individuando delle macro aree di utilizzo finale di energia. Per ogni area di utilizzo finale di energia si è calcolata la percentuale attribuibile sul consumo totale di stabilimento. È stata inoltre fatta una suddivisione delle macroaree relativa alla taglie di potenza individuando due fasce, una maggiore e una minore di 20 kW.
  3. La terza parte ha trattato la proiezione all’anno 2020 dei dati relativi ai consumi energetici nell’industria. Attraverso interpolazioni lineari e facendo le opportune valutazioni sui fattori di progressione basati sui dati relativi ai censimenti ISTAT sull’industria sono stati definiti per ogni settore i consumi di energia previsti per il 2020.
  4. Nella quarta parte del lavoro si va a determinare come l’applicazione delle elettrotecnologie considerate può influire sui consumi di energia ed emissioni previsti per il 2020.

Per ogni settore e per ogni elettrotecnologia si è prodotta una scheda di valutazione che presenta la percentuale di applicabilità, la percentuale di risparmio energetico e la sua quantificazione specifica per settore, all’anno 2020.

2008
Analisi energetica degli edifici dell’Università degli Studi di Pavia ai fini della certificazione

Obiettivi

Produrre un primo censimento delle proprietà energetiche degli edifici dell’ateneo con particolare interesse alle soluzioni impiantistiche e strutturali ai fini della certificazione energetica.

Descrizione

L’attività di ricerca si colloca nell’ambito della certificazione energetica degli edifici civili. Verranno scelti come casi studio alcuni edifici didattici dell’Ateneo pavese sui quali verrà condotta una analisi relativa alle prestazioni energetiche dell’involucro e degli impianti. Verranno prese in considerazione le caratteristiche strutturali e ambientali dell’edificio nonché le soluzioni impiantistiche adottate in modo da individuare i punti di maggiore dispersione di calore e di minore efficienza del sistema edificio. I dati elaborati col software per la certificazione energetica degli edifici CENED porteranno alla redazione del documento di certificazione energetica degli edifici studiati.

I risultati ottenuti saranno indispensabili per condurre valutazioni tecnico-economiche ai fini di proporre interventi di riqualificazione energetica. L’attività si può integrare con ricerche supplementari volte ad indagare in senso lato il ruolo dell’efficienza energetica nel settore civile terziario e della pubblica amministrazione.

Collaborazioni

  • Paolo Mura (plmura@tiscali.it), Laureato in Ing. Elettrica;
  • Carlo Massimiliano Magni (ing.carlomagni@gmail.com), Laureato in Ing. Edile – Architettura