Pompe di calore booster per reti ad ambiente
In una rete termica di quinta generazione (ad ambiente), le tubazioni di distribuzione trasportano il fluido a temperatura prossima a quella del terreno (tipicamente 10–20 °C). Ogni edificio estrae calore da questo anello a bassa temperatura utilizzando la propria pompa di calore booster, che innalza la temperatura al livello necessario per il riscaldamento degli ambienti e l'acqua calda sanitaria (55–70 °C).
Lo strumento Dimension Booster Heat Pumps dimensiona e aggiunge automaticamente le pompe di calore booster alle sottostazioni degli edifici interessati.
Quando utilizzarlo
Utilizzare questo strumento se la rete è configurata come anello ad ambiente di quinta generazione in cui la temperatura di mandata è inferiore alla temperatura richiesta da alcuni o tutti gli edifici. Per le reti convenzionali di terza/quarta generazione (temperatura di mandata 60–90 °C), i booster a livello di edificio non sono necessari.
Prerequisiti
- Una rete termica con una simulazione completata
- Edifici con temperature di fabbisogno di riscaldamento note (o che utilizzano ipotesi standard)
Eseguire lo strumento
- Aprire Dimension Booster Heat Pumps nel pannello Tools.
- Selezionare il district e la thermal network.
- Configurare i parametri della pompa di calore booster:
Tecnici:
| Parametro | Descrizione | Predefinito |
|---|---|---|
| Fattore di efficienza | Rapporto tra il COP effettivo e il COP teorico di Carnot | 50% |
Finanziari:
| Parametro | Descrizione | Predefinito |
|---|---|---|
| Costo di investimento | CHF/kW di potenza booster installata | 3 000 CHF/kW |
| Durata di vita | Anni | 20 anni |
| O&M variabile | CHF/kWh | 0.0046 CHF/kWh |
| O&M fisso | CHF/kW/anno | 23.9 CHF/kW/anno |
| Electricity price | CHF/kWh | 0.263 CHF/kWh |
| Electricity emissions factor | kg CO₂/kWh | Dalle impostazioni dell'organizzazione |
- Fare clic su Esegui.
Cosa fa lo strumento
Per ciascuna sottostazione di edificio collegata in cui la temperatura di mandata della rete è inferiore alla temperatura di mandata richiesta dall'edificio:
- Calcola la potenza booster richiesta a partire dal picco di fabbisogno dell'edificio e dal salto termico.
- Crea una pompa di calore booster dimensionata per il picco di fabbisogno di quell'edificio.
- Registra i parametri finanziari in modo che siano inclusi nei totali dei costi di investimento e O&M dello scenario.
Gli edifici in cui la temperatura di mandata della rete soddisfa già i requisiti non ricevono un booster.
Risultati
- Ogni sottostazione interessata acquisisce una voce di pompa di calore booster.
- Il riepilogo degli investimenti del quartiere aggiunge il costo di capitale totale delle pompe di calore booster.
- Il consumo e il costo annuo di elettricità per i booster compaiono nella ripartizione dei costi operativi.
- Le emissioni di CO₂ derivanti dall'elettricità dei booster sono incluse nei totali delle emissioni.
Economia delle reti ad ambiente
Le pompe di calore booster spostano l'investimento dalla centrale principale a ciascun edificio — la GSHP centrale può essere più piccola (o sostituita da un semplice scambiatore di calore), ma ogni edificio necessita della propria apparecchiatura. Il compromesso dipende da:
- Numero di edifici e loro picchi di fabbisogno individuali
- Costo dell'installazione della pompa di calore a livello di edificio rispetto a una centrale più grande
- Prezzi dell'elettricità (i booster consumano elettricità in ciascun edificio)
Utilizzare Confronta scenari per valutare fianco a fianco una temperatura di mandata ad ambiente rispetto a una convenzionale — vedere Confrontare gli scenari.
Ottimizzare la rigenerazione delle sonde
I campi di sonde estraggono più calore in inverno di quanto ne possano recuperare naturalmente durante l'estate, causando un progressivo raffreddamento del terreno lungo la vita utile del sistema. La rigenerazione termica contrasta questo fenomeno iniettando calore nel terreno (tipicamente tramite collettori solari termici o calore di scarto) per ripristinare il bilancio termico. Un campo ben bilanciato richiede una minore lunghezza di perforazione e mantiene un'efficienza stabile.
Configurare i costi
La vista Finanza è il luogo in cui si impostano i parametri dei costi di investimento e di esercizio che alimentano il rapporto finanziario. La maggior parte dei parametri di costo si trova sugli oggetti delle fonti termiche (vedere Centrali energetiche e fonti), mentre il costo della rete di tubazioni si configura sulla rete (vedere sotto). Il tasso di sconto si imposta una sola volta per scenario, nei parametri finanziari dello scenario — vedere Gestire gli scenari.
