Analisi di prestazioni e costi per diverse metodologie di dimensionamento e bilanciamento idronico di un anello liquido applicate ad un caso reale

Il presente lavoro di tesi analizza il dimensionamento e l’ottimizzazione di una rete di distribuzione a servizio di un impianto termico, con un approfondimento particolare sul bilanciamento delle portate. Lo scopo di un impianto termico è quello di garantire l’apporto del vettore energetico richiesto, sia in riferimento al riscaldamento che al raffrescamento, al fine di soddisfare il fabbisogno dell’utenza. La trasmissione di potenza da un terminale verso l’ambiente è direttamente proporzionale alla portata che lo attraversa. Il corretto funzionamento di un impianto è quindi strettamente collegato a quello della rete di distribuzione, la quale dovrà garantire che ogni diramazione venga raggiunta dalla corretta quantità di fluido termovettore. L’attenzione crescente al risparmio energetico ha portato, grazie all’introduzione di alcune novità tecniche, alla transizione da circuiti di distribuzione a portata costante, alle nuove reti a portata variabile, nelle quali transita esclusivamente la quantità di fluido necessaria a garantire la potenza richiesta, in tempo reale, dall’utenza. In queste nuove soluzioni, la necessità di controllare efficacemente le portate di rete ha reso sempre più importante il tema del bilanciamento: un impianto è correttamente bilanciato se in grado di far fluire attraverso i suoi terminali la giusta quantità di fluido per ottenere la potenza termica richiesta. La graduale apertura o chiusura dei dispositivi di regolazione porta a squilibri di pressione tra le diverse zone della rete, influendo sulle portate circolanti. Pertanto, senza un adeguato bilanciamento, un impianto termico non può offrire accettabili condizioni di comfort. All’atto pratico, la necessità primaria resta comunque quella di contenere i costi, sia di investimento iniziale per la realizzazione, che di gestione durante il funzionamento. Tutte queste esigenze rendono interessante la possibilità di ricorrere ad approcci e strumenti diversi per la progettazione di una rete di distribuzione, che permettano di non fermarsi al semplice dimensionamento basato sulle portate nominali, ma che offrano la possibilità di confrontare soluzioni differenti. L’obbiettivo del lavoro è stato quello di identificare la configurazione ottimale di uno specifico circuito idraulico, conciliando i diversi aspetti che ne influenzano la realizzazione sia a livello economico, valutando le spese relative alla costruzione della rete e alla sua gestione, sia per quanto riguarda l’efficacia e la qualità di funzionamento, strettamente collegata al tema del bilanciamento delle portate.