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Exergetic and exergoeconomic analysis of a novel hybrid solar-geothermal polygeneration system producing energy and water
2016
Abstract A dynamic simulation model of a novel solar–geothermal polygeneration system and the related exergetic and exergoeconomic analyses are presented in this paper. The plant is designed in order to supply electrical, thermal and cooling energy and fresh water for a small community, connected to a district heating and cooling network. The hybrid system is equipped with an Organic Rankine Cycle fueled by medium-enthalpy geothermal energy and by a Parabolic Trough Collector solar field. Geothermal brine is also used for space heating and cooling purposes. Finally, geothermal fluid supplies heat to a Multi-Effect Distillation unit, producing also desalinized water from seawater. Dynamic si…
Concrete thermal energy storage for linear Fresnel collectors: Exploiting the South Mediterranean’s solar potential for agri-food processes
2018
Abstract Italy is celebrated in the world for its agri-food industries while the process of production of pasta is highly energy demanding and requires both electrical and thermal energy simultaneously. Because most of the Italian factories producing pasta are located in the Southern part of the country, the direct use of thermal energy generated from the sun would be particularly profitable. In this study, the authors examine the possibility of generating by a Solar Industrial Process Heating plant the thermal energy required annually by an existing factory that produces durum wheat pasta located in Sicily (Italy). The hypothesized plant scheme consists of an array of Fresnel linear solar …
Energy retrofit of a single-family house: Life cycle net energy saving and environmental benefits
2013
Abstract When a building undergoes a retrofit project, the goal of assessing energy and environmental performances of retrofit actions is a complex matter. Building and its environment are complex systems in which all sub-systems are strongly interdependent and influence the overall efficiency performance. In the following paper, starting from a literature review of building life-cycle studies, the authors highlight that there is a strong interplay among all the phases of a building life-cycle, as each one can affect one or more of the others. In detail, starting from the results of a “cradle to grave” life cycle study of an existing Mediterranean single-family house, a set of retrofit acti…
Supporting the Sustainable Energy Transition in the Canary Islands: Simulation and Optimization of Multiple Energy System Layouts and Economic Scenar…
2021
The Canary Islands have great potential for the implementation of sustainable energy systems due to its availability of natural resources. The archipelago is not connected to the mainland electricity grid and the current generation system is mainly based on traditional fossil fuel. Therefore, the islands strongly dependent on fuel importations, with high costs due to logistics. Furthermore, due to the inadequate coverage of residential heating and cooling needs, the per capita energy consumption is far below the Spanish national average. This occurrence has inspired an intense debate on the current development model of the Canary Archipelago, which has led to the implementation of actions a…
PROGETTO FACTOR 20 Sostenibilità energetico-ambientale nei comuni siciliani
2013
Il progetto LIFE08 ENV/IT/000430 - Factor 20 è finalizzato alla definizione e promozione di un set di strumenti di supporto alla pianificazione energetica regionale e locale. il fine è quello di perseguire gli obiettivi del Pacchetto Clima Energia 20-20-20: Ridurre del 20% l'emissione di gas clima-alteranti prodotti rispetto ai livelli del 1990 (superando largamente quanto previsto dal Protocollo di Kyoto) Soddisfare i consumi energetici con almeno il 20% di energia prodotta da fonte rinnovabile Migliorare l’efficienza energetica nell’Unione Europea riducendo del 20% il fabbisogno di energia primaria. La ricerca svolta dal Dipartimento dell'Energia, Ingegneria dell'informazione e dei …
Caratterizzazione degli edifici non residenziali ad uso scolastico della PA siciliana
2014
La presente relazione finale descrive le ricerche svolte, in seno all’accordo di collaborazione tra l’ENEA e il Dipartimento dell’Energia, ingegneria dell’Informazione e modelli Matematici (DEIM) dell’Università di Palermo. L’accordo di collaborazione è titolato “Caratterizzazione degli edifici scolastici nella Regione Sicilia”. La relazione è suddivisa in due sezioni: la prima, Parte A, illustra lo studio condotto per la caratterizzazione degli edifici non residenziali ad uso scolastico della PA siciliana; la seconda, Parte B, descrive lo stato dell’arte del “Ventilative Cooling” con riferimento particolare ad alcuni casi-studio reali, nel contesto della partecipazione del DEIM alle attivi…
Modeling of spanish household electrical consumptions: Simplified and detailed stochastic approach in trnsys environment
2013
The initial assessment of electric energy demands of a building is a key element in the design process, that should be integrated in the earlier stages of the design of a net zero energy building. The objective of the study is the creation of predictive models of household electrical consumptions in the Mediterranean/Spanish climate and its implementation in TRNSYS 17 environment. The models offer both a simplified level of analysis, based on average seasonal electrical consumptions trends and a stochastic in-depth level for the simulation of peak loads through the compiling of multiple TRNSYS types.
Historical Buildings in protected areas in Italy: a re-design study of a rural building
2017
Historic and traditional buildings, including rural ones, are a territorial resource in Europe and constitute an integral part of the European’s cultural heritage. However they are often characterized by poor energy performances and a large potential for energy retrofit actions. On the other hand, the hardest part of retrofitting such buildings is the limited invasiveness that such actions need to have on the historical and heritage value of the building itself. The paper describes an experience of re-design of an existing rural building located in Sicily, inside the ancient Greeks “Valley of the Temples”. An energy audit was performed on the building, its energy uses thoroughly investigate…
Integrazione della LCA nella simulazione termofisica degli edifici: un’applicazione in ambiente TRNSYS
2016
I sistemi “edificio-impianto” di nuova costruzione, caratterizzati da migliori prestazioni energetiche, stanno riducendo sensibilmente gli impatti energetico-ambientali connessi alla loro fase d’uso. Per quantificare i costi energetici ed ambientali necessari ad ottenere tali prestazioni è necessario l’utilizzo di un approccio integrato alla progettazione, che coinvolga sia una simulazione termofisica della fase d’uso, che uno studio di Life Cycle Assessment (LCA) applicato all’intero ciclo di vita dell’edificio. L’articolo presenta un componente informatico innovativo integrato in ambiente TRNSYS che permette di integrare uno studio LCA di un edificio alla simulazione termofisica, in accor…
Studio e progettazione di un sistema di smaltimento statico del calore
2012
Nell’ambito di questa attività sono stati svolti lo studio e la progettazione di un sistema di smaltimento statico del calore da adottare in accoppiamento con sistemi solari termici per evitare il rischio di stagnazione dovuto al mancato utilizzo dell’energia termica prodotta (bassa richiesta di energia termica, assenza dell’alimentazione elettrica). I componenti idraulici comunemente installati negli impianti solari ovvero vaso di espansione, valvole di sicurezza, sfiati e valvole di scarico termico garantiscono l’incolumità degli utilizzatori dai possibili problemi che nascono dall’aumento incontrollato di pressione e temperatura all’interno dell’impianto, ma possono portare ad un parzial…