Manuale EasyTrigen

Ente per le Nuove tecnologie, lEnergia e lAmbiente

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Easy Trigen 3.06

Manuale duso

Easy Trigen 3.06 un software per il calcolo delle prestazioni energetiche ed economiche di sistemi per la trigenerazione impiegati in ambiti civili e residenziali od industriali con potenza di targa del motore primo inferiore a 10 MW elettrici. Easy Trigen 3.06 stato sviluppato dal Dipartimento di Ingegneria delle Costruzioni Meccaniche, Nucleari, Aeronautiche e di Metallurgia dellUniversit di Bologna e dal Dipartimento di Ingegneria dellUniversit di Ferrara allinterno delle attivit previste dallAccordo di Programma MSE-ENEA Tema di ricerca 5.4.3.1 Promozione delle tecnologie elettriche innovative negli usi finali.

Accordo di Programma MSE-ENEA: Manuale duso applicativo Easy Trigen 3.06

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Generalit. Trigen 3.06 si presenta come un foglio MS Excel dotato di uninterfaccia grafica che permette una semplice ed intuitiva interazione con lutente. Il passaggio tra una pagina e laltra consentito attraverso lutilizzo di tasti. Nelle pagine di input le caselle modificabili dallutente sono caratterizzate dal testo di colore blu, mentre il contenuto delle caselle con testo di colore rosso non modificabile dallutente. Generalmente quando di un parametro di calcolo sono presentate pi opzioni tra le quali consentita la scelta tramite click del mouse, tra le opzioni presente anche quella denominata User defined che consente la personalizzazione del valore del parametro. Lutente non deve in nessun caso rinominare i fogli di lavoro, in quanto, cos facendo, si comprometterebbe il funzionamento del programma.

Pagina iniziale. La pagina iniziale (Figura 1) consente laccesso a sei pagine di inserimento

dati (tasti su sfondo blu) ed alla pagina di visualizzazione dei risultati dei calcoli (tasto su sfondo rosso). I tasti di inserimento dati sono numerati; non strettamente necessario seguire lordine, ma caldamente consigliato, soprattutto in fase di prima definizione del problema per evitare incongruenze (per esempio sulle accise sul combustibile).

Figura 1 Pagina iniziale


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Definizione fabbisogni energetici. A questa sezione si accede cliccando sul tasto contrassegnato dal #1 nella pagina iniziale. La pagina che si apre consente (Figura 2) in primo luogo lassegnazione dei mesi dellanno ad una delle tre tipologie Inverno: tipologia per la quale necessario indicare i fabbisogni elettrici e termici (*); Estate: tipologia per la quale necessario indicare i fabbisogni elettrici e frigoriferi (*); Mezza Stagione: questa tipologia necessita degli stessi input della tipologia Inverno

(fabbisogni elettrici e termici (*)), ed stata introdotta in modo da poter considerare un maggior numero di giornate tipo (si veda nel seguito).

E consigliabile operare immediatamente lassegnazione poich, nel caso in cui si ridefinisca questo input successivamente allimpostazione del valore del fabbisogno mensile, si presti attenzione al fatto che lo spostamento da una tipologia ad unaltra azzera il valore impostato.

A seguito dellassegnazione dei mesi alle tipologie possibile impostare il fabbisogno elettrico e termico o frigorifero per ogni mese. Il programma calcola e visualizza il fabbisogno annuo globale e la ripartizione percentuale mensile, nonch consente la visualizzazione dei valori mensili assoluti tramite istogrammi (Figura 3).

Cliccando sul tasto in alto a sinistra riportante lindicazione Impostazioni Avanzate si accede alla schermata illustrata in Figura 4, che consente la definizione dei profili giornalieri di fabbisogno orario. Per ogni stagione consentita la definizione di due profili denominati Giorno tipo 1 e Giorno tipo 2 per un totale di sei giorni tipo annuali.

In primo luogo necessaria la definizione del numero dei giorni totali per ogni mese sui quali vengono ripartiti i fabbisogni elettrici e termici o frigoriferi mensili e del numero di giorni tipo 1 (il numero di giorni tipo 2 viene calcolato di conseguenza). E poi richiesto di definire per ogni mese il rapporto tra il fabbisogno elettrico e termico o frigorifero del giorno tipo 1 e quello del giorno tipo 2. Infine possibile definire la ripartizione percentuale oraria dellenergia giornaliera per ognuno dei sei giorni tipo e la visualizzazione grafica dei profili di carico giornaliero. Il programma consente di inizializzare i valori di default mediante pulsanti. E possibile, sempre in questa schermata, impostare le temperature medie mensili che verranno utilizzate dal software per calcolare leffettivo rendimento dei sistemi energetici.

Figura 2 Assegnazione dei mesi dellanno

* Il programma non in grado di gestire la contemporanea presenza di fabbisogni termici e frigoriferi.


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Figura 3 Definizione e visualizzazione fabbisogno energetico

Figura 4 Schermata Impostazioni Avanzate

Cliccando sui pulsanti Back si ritorna infine alla pagina iniziale dalla quale possibile continuare linserimento dei dati.

Definizione macchine. A questa sezione si accede cliccando sul pulsante #2 della pagina

iniziale. La schermata (Figura 5) consente la scelta del motore primo mediante laccesso ad una libreria motori (pulsante in alto a sinistra). Lopzione guidata mediante il riassunto delle potenze visualizzato in rosso sotto la tabella riportante le caratteristiche del motore selezionato. Tali caratteristiche sono caricate dalla libreria interna al software ma sono comunque personalizzabili dallutente (questo consente ad esempio di aggiornare i costi e tenere conto di eventuali ribassi per acquisti multipli).

Cliccando sul tasto a destra (Impostazioni Avanzate) si accede ad una schermata (Figura 6) nella quale necessario indicare le ore di accensione del cogeneratore per 24 giorni (due giorni


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tipo per ciascun mese dellanno). In questo caso, la scelta guidata mediante la visualizzazione grafica dei fabbisogni orari.

Tornando alla schermata della definizione dei sistemi energetici e scendendo in basso si accede alle tabelle di definizione delle caratteristiche della pompa di calore e del frigorifero ad assorbimento (Figura 7). Cliccando sui tasti Carica valori di default il programma dimensiona pompa di calore e frigorifero ad assorbimento, sulla base rispettivamente del COP e dellEER impostati, in modo da sfruttare rispettivamente la massima potenza elettrica producibile e la massima potenza termica recuperabile dal cogeneratore. Allutente comunque consentito personalizzare questi valori; per aiutare nella scelta vengono riportati sulla destra in rosso la massima e la minima potenza termica della pompa di calore, corrispondenti rispettivamente alla massima potenza elettrica producibile dal cogeneratore e alla differenza tra la massima potenza elettrica producibile dal cogeneratore e la minima potenza elettrica richiesta, e la massima potenza frigorifera dellassorbitore, corrispondente alla massima potenza termica recuperabile dal cogeneratore. Una volta definiti questi parametri possibile caricare il costo della pompa di calore e del frigorifero ad assorbimento cliccando sullapposito tasto. In questo modo il costo viene calcolato mediante correlazioni, ma rimane comunque la possibilit da parte dellutente di variare questo valore.

E inoltre previsto di poter introdurre i costi di manutenzione del motore, della pompa di calore e dellassorbitore.

Figura 5 Definizione sistemi energetici (parte alta della schermata)


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Figura 6 Impostazione delle ore di accensione del cogeneratore

Figura 7 Definizione sistemi energetici (parte bassa della schermata)

Definizione combustibile. A questa schermata si accede cliccando il tasto #3 della pagina

iniziale. La schermata (Figura 8) consente la scelta del tipo di combustibile, la definizione del suo prezzo e dellaccisa e delladdizionale regionale.

La scelta del tipo di combustibile avviene tramite men a tendina. Effettuata la scelta vengono visualizzati i costi specifici (senza accisa e addizionale regionale): questi costi sono personalizzabili selezionando lopzione User defined nella tabella a sinistra.

Cliccando sugli appositi tasti si accede alle finestre per la scelta dellaccisa e delladdizionale regionale. La scelta viene fatta opzionando il valore relativo al proprio scaglione e alla tipologia di utenza. Per orientare la scelta il software sintetizza in una tabella i dati relativi al consumo di combustibile del cogeneratore. Anche per questi due parametri possibile selezionare lopzione User defined che permette di indicare un valore a discrezione dellutente.


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Figura 8 Scelta combustibile

Nota: modificando il tipo di combustibile scelto si modifica automaticamente il suo costo senza

accisa e addizionale regionale, mentre laccisa e laddizionale regionale rimangono impostate sul valore del precedente combustibile impostato, fino a quando non vengono modificate cliccando negli appositi tasti. E quindi importante verificare che laccisa e laddizionale regionale impostate siano congruenti sia con il tipo di combustibile impostato, sia tra loro (stesso tipo, civile o industriale, e stesso scaglione).

Definizione tariffe energia elettrica. A questa schermata si accede cliccando il tasto #4 della

pagina iniziale. La schermata (Figura 9) consente la scelta della tensione di allacciamento ai fini del calcolo dellindice IRE e di introdurre le tariffe omnicomprensive dellenergia elettrica acquistata e venduta. Tali tariffe possono essere scelte tramite men a tendina o personalizzate tramite lopzione User defined.

Figura 9 Definizione delle tariffe dellenergia elettrica


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Definizione tariffe energia termica. A questa schermata si accede cliccando il tasto #5 della pagina iniziale. La schermata (Figura 10) consente la scelta del tipo di utilizzo dellenergia termica ai soli fini del calcolo dellindice IRE () e, introducendo il rendimento della caldaia evitata, di calcolare la tariffa dellenergia termica a partire dal costo del combustibile impostato nella schermata Definizione combustibile (). La tariffa dellenergia termica pu in alternativa essere personalizzata tramite lopzione User defined.

Figura 10 Definizione delle tariffe dellenergia termica

Altre impostazioni di calcolo. A questa schermata si accede cliccando il tasto #6 della pagina iniziale. La schermata (Figura 11) consente di impostare il tasso di attualizzazione del capitale, per il calcolo del tempo di ritorno dellinvestimento, e lEER del frigorifero a compressione di riferimento, per la valorizzazione economica dellenergia frigorifera prodotta mediante lassorbitore.

Figura 11 Altre impostazioni di calcolo

Nota: La scelta del tipo di utilizzo dellenergia termica (tra utenze civili o utenze industriali) effettuata in

questa schermata serve solo ai fini della determinazione del rendimento termico di confronto per il calcolo dellindice IRE, e non influenza in alcun modo laccisa sul combustibile e, quindi, il suo costo, che quello precedentemente impostato nella schermata Definizione combustibile. Tale costo quello utilizzato per calcolare la tariffa dellenergia termica tramite il rendimento della caldaia evitata.


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Calcola. Cliccando sul tasto Calcola si accede alla schermata dei risultati. In questa schermata vengono ricapitolati i dati del sistema co/tri-gererativo (Figura 12) e i risultati energetici ed economici senza e con pompa di calore (Figure 13, 14)

Figura 12 Dati del sistema co/tri-generativo

Figura 13 Risultati energetici ed economici senza

pompa di calore

Figura 14 - risultati energetici ed economici con

pompa di calore


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Si noti che: - nel caso non vengano impostati mesi estivi (ovvero nessuna richiesta di energia frigorifera)

il frigorifero ad assorbimento "scompare dai risultati" e sul foglio dei risultati compare una scritta che lo segnala anche se (per distrazione) stato inserito negli input; in questo caso il relativo costo di investimento non viene considerato;

- se la pompa di calore non viene mai impiegata (cosa possibile solo nel caso in cui non si

abbia mai un surplus di energia elettrica prodotta rispetto al fabbisogno elettrico e/o qualora il recupero termico del cogeneratore riesca a coprire tutto il fabbisogno termico) compare una scritta sul foglio dei risultati che evidenzia questo fatto e il relativo costo di investimento non viene considerato.

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