Analisi parametrica di una rete poligenerativa ottimizzata con produzione di acqua dall'umidità atmosferica

Abstract

Lo scopo di questa tesi è analizzare il funzionamento e le prestazioni di una rete poligenerativa, equipaggiata con un sistema AWG (Atmospheric Water Generator), e in particolare con un'unità AWA MODULA 250 sviluppata dalla SEAS. Questo modulo può rappresentare una soluzione innovativa per affrontare il crescente problema della scarsità d'acqua, sfruttando l'umidità presente nell'aria per produrre acqua potabile e altre risorse, anche in assenza di fonti convenzionali. Utilizzando l'ambiente MATLAB-Simulink è stato possibile modellare un sistema di gestione dell'energia (EMS), simulando il comportamento della rete in funzione di alcuni parametri: temperatura, umidità e costi energetici. Tramite un software di ottimizzazione sono stati valutati i casi in cui l'adozione del modulo AWG integrato è risultata più vantaggiosa rispetto all’utilizzo esclusivo della rete idrica. L'analisi condotta ha permesso di ottimizzare l'utilizzo delle risorse energetiche, ed il costo totale giornaliero, fornendo informazioni utili sul comportamento della rete poligenerativa. I risultati ottenuti evidenziano la potenzialità e l’utilità di tale sistema nel fornire una fonte d'acqua più sostenibile in aree soggette a scarsità idrica, contribuendo a mitigare il problema globale della carenza d'acqua.

The aim of this thesis is to analyze the functioning and performance of a polygenerative grid, implemented with an Atmospheric Water Generator (AWG) system, specifically the AWA MODULA 250 unit developed by SEAS. This module represents an innovative solution to address the growing problem of water scarcity, by harnessing the humidity present in the air to produce potable water and other resources, even in the absence of conventional sources. Using the MATLAB-Simulink environment, it was possible to model an Energy Management System (EMS), simulating the behavior of the network based on variable parameters: temperature, humidity, and energy costs. Through an optimizer software, the cases in which the adoption of the integrated AWG module would be more advantageous (compared to the exclusive use of the water grid) have been analyzed. The analysis conducted has allowed to optimize the use of energy resources, and the total daily cost, providing useful insights into the behavior of the polygenerative grid. The results obtained highlight the potential and utility of such a system in providing a more sustainable water source in areas facing water scarcity, contributing to alleviating the global water shortage issue.