Smart Energy Grids
Smart Energy Grids

Laboratory facility for conceiving and developing techniques and procedure for the energy flexibility, load matching and Demand Side Management (DMS) for air conditioning in buildings

IDE 9 - HP_FLEXLAB
| Referent: Marco Perino

Laboratorio per sperimentare azioni innovative di energy flexibility, load matching, Demand Side Management (DMS) per la climatizzazione degli edifici.

Energy flexibility
Obiettivi e descrizione dell’infrastruttura

Il Laboratorio HP_Flexlab è un impianto prototipale in scala reale per sviluppare, testare sperimentalmente ed ottimizzare azioni innovative di energy flexibility, load matching, Demand Side Management (DMS) per la climatizzazione degli edifici.

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Il sistema è costituito da una serie di pompe di calore di piccole dimensioni (HP) (in grado di produrre acqua calda a temperatura relativamente elevate) accoppiate a due accumuli termici di calore latente (LHTES), uno ad alta e uno a bassa temperatura. Gli accumuli LHTES sono realizzati in modo da poter essere flessibilmente e facilmente modificati nella loro struttura in modo da consentire lo studio di configurazioni e prototipi differenti (con tipologie di PCM e/o configurazioni geometriche diverse).
L’impianto sarà utilizzato per produrre acqua calda e refrigerata per i laboratori Codegone e Anglesio del Dipartimento di Energia - DENERG - Politecnico di Torino. La scelta di servire questo tipo di utenza finale è dovuta al fatto che la domanda energetica dei laboratori è caratterizzata da un elevato grado di variabilità ed è difficile prevederne l'evoluzione nel tempo. Tali caratteristiche forniscono un insieme di condizioni operative particolarmente sfidanti e, pertanto, offriranno le migliori opportunità per sviluppare nuove strategie di controllo in grado di perseguire gli obiettivi di flessibilità energetica.
 

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Contributi alla conoscenza

La combinazione di prototipi di pompe di calore innovative e di prototipi di LHTES consentirà di sviluppare ricerche sperimentali mirate a:

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  • Ideare e testare strategie di Demand Side Management (Gestione della domanda di Energia – DSM), spostando la maggiore domanda di energia al di fuori delle ore di punta,
  • Studiare e sviluppare procedure di gestione per lo sfruttamento ottimale delle politiche di tariffazione dinamica per l'energia,
  • Identificare nuovi approcci per migliorare lo sfruttamento efficace di fonti rinnovabili (in particolare per la produzione in loco),
  • Sviluppare nuove strategie di controllo basate su tecniche "Model Predictive".

Il prototipo HP_Flexlab consentirà, inoltre, integrazioni di tipo Hardware/Software in the loop per interfacciarsi ad altre facilities del DENERG o di laboratori esterni.

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Sinergie con i progetti in corso
  • PNRR (PE 2 - Scenari energetici del futuro - NEST - Network 4 Energy Sustainable Transition - Spoke 8 "Final use optimization, sustainability & resilience in energy supply chain" - Task 8.3.4)
  • L'infrastruttura HP_Flexlab potrà essere strumentale a collaborazioni in progetti con IEA (International Energy Agency).
  • Il concetto embrionale di questo laboratorio è stato sviluppato nel corso del progetto PRIN FlexHeat.
     

Research infrastructures