IT201800003869U1 - SYSTEM FOR COMPUTERIZED SELECTION OF TECHNOLOGIES TO BE APPLIED TO IMPROVE THE ENERGY EFFICIENCY OF A PLANT - Google Patents

SYSTEM FOR COMPUTERIZED SELECTION OF TECHNOLOGIES TO BE APPLIED TO IMPROVE THE ENERGY EFFICIENCY OF A PLANT

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IT201800003869U1
IT201800003869U1 IT202018000003869U IT201800003869U IT201800003869U1 IT 201800003869 U1 IT201800003869 U1 IT 201800003869U1 IT 202018000003869 U IT202018000003869 U IT 202018000003869U IT 201800003869 U IT201800003869 U IT 201800003869U IT 201800003869 U1 IT201800003869 U1 IT 201800003869U1
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Giovanni Bartucci
Giorgia Farella
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Alperia Bartucci S P A
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Description

SISTEMA PER LA SELEZIONE COMPUTERIZZATA DI TECNOLOGIE SYSTEM FOR COMPUTERIZED SELECTION OF TECHNOLOGIES

DA APPLICARE PER MIGLIORARE L'EFFICIENZA ENERGETICA DI UN TO BE APPLIED TO IMPROVE THE ENERGY EFFICIENCY OF A

IMPIANTO PLANT

DESCRIZIONE DESCRIPTION

CAMPO TECNICO TECHNICAL FIELD

La presente invenzione si riferisce al settore dei sistemi di efficientamento energetico. In particolare, l'invenzione si riferisce a un metodo secondo il preambolo della rivendicazione 1. The present invention refers to the sector of energy efficiency systems. In particular, the invention refers to a method according to the preamble of claim 1.

STATO DELL'ARTE STATE OF THE ART

Fare efficienza energetica indica la capacità di adottare sistemi fisici per ottenere un dato risultato utilizzando meno energia. É necessario essere sempre più efficienti nell'uso dell'energia, sfruttandola in modo razionale ed eliminando gli sprechi dovuti al funzionamento e alla gestione non ottimale di sistemi e impianti. Sprechi e perdite di energia rappresentano un "giacimento" nascosto e l'efficienza energetica consente di recuperarli e valorizzarli per ottenere consistenti vantaggi economici, ambientali e sodali. Energy efficiency indicates the ability to adopt physical systems to achieve a given result using less energy. It is necessary to be more and more efficient in the use of energy, exploiting it in a rational way and eliminating waste due to the operation and non-optimal management of systems and plants. Waste and loss of energy represent a hidden "reservoir" and energy efficiency allows them to be recovered and enhanced to obtain substantial economic, environmental and social benefits.

Al giorno d'oggi sono stati proposti diversi metodi per cercare di fare efficienza energetica in diversi settori, da quello residenziale a quello terziario a quello industriale. Nowadays, different methods have been proposed to try to achieve energy efficiency in different sectors, from residential to tertiary to industrial.

Un primo metodo prevede di suddividere in sottosezioni (legate ai processi o alle tecnologie) l'impianto che si vuole efficientare e cercare misure di efficienza energetica scelte tra varie tecnologie note al progettista secondo un approccio one by one in serie. Secondo questo metodo, illustrato in Figura 1, una volta ricevuti i dati di input dell'impianto (passo 100) si procedere a scegliere una prima tecnologia (Tecnologia 1, passo 101) e a ricercare (passo 102) la soluzione tecnologica più efficiente per tale tecnologia (o processo) dell'impianto, ad esempio una caldaia. Il dimensionamento della prima tecnologia è fatto in modo tale da massimizzare (o minimizzare, a seconda dei casi) una funzione obiettivo. Ad esempio, si porta a massimizzare l'IRR (Internal Rate of Return) o minimizzare il Payback. Successivamente si calcola (passo 103) il consumo dell'impianto qualora si applichi la Tecnologia 1, e si individua la seconda tecnologia (Tecnologia 2, passo 104) e la si dimensiona (passo 105) a partire dai consumi residui derivanti dall' implementazione della Tecnologia 1 ottimizzata. Il processo viene quindi ripetuto per tutte le tecnologie individuate con un approccio sequenziale e mai trasversale tra le tecnologie fino al calcolo finale (passo 106) dei consumi dell' impianto derivanti dall'applicazione di tutte le tecnologie. A first method involves dividing the system to be made more efficient into subsections (related to processes or technologies) and seeking energy efficiency measures chosen from various technologies known to the designer according to a one by one approach in series. According to this method, illustrated in Figure 1, once the input data of the system has been received (step 100), one proceeds to choose a first technology (Technology 1, step 101) and to search (step 102) the most efficient technological solution for this plant technology (or process), for example a boiler. The sizing of the first technology is done in such a way as to maximize (or minimize, as the case may be) an objective function. For example, it leads to maximizing the IRR (Internal Rate of Return) or minimizing the Payback. Subsequently, the consumption of the system is calculated (step 103) if Technology 1 is applied, and the second technology is identified (Technology 2, step 104) and dimensioned (step 105) starting from the residual consumption deriving from the implementation of the Optimized 1 technology. The process is then repeated for all the technologies identified with a sequential and never transversal approach between the technologies until the final calculation (step 106) of the system consumption deriving from the application of all the technologies.

Questo metodo per fare efficienza energetica presenta tuttavia alcuni svantaggi, come la necessità di definire un ordine di priorità delle tecnologie (aspetto variabile in funzione della sensibilità di chi implementa il metodo) e il fatto che non tiene in conto l'effetto combinato delle diverse tecnologie. Si arriva quindi in generale ad avere un sovradimensionamento della Tecnologia 1 e una diffusione dell'efficienza energetica inferiore rispetto alla condizione di "ottimo". However, this method of making energy efficiency has some disadvantages, such as the need to define an order of priority of the technologies (variable aspect according to the sensitivity of the person who implements the method) and the fact that it does not take into account the combined effect of the different technologies. . It is therefore generally possible to have an oversizing of Technology 1 and a diffusion of energy efficiency which is lower than the condition of "excellent".

Un secondo metodo (Figura 2) prevede di suddividere l'impianto in sottosezioni (legate ai processi o alle tecnologie) e cercare misure di efficienza energetica scelte tra varie tecnologie note al progettista secondo un approccio one by one in parallelo. A second method (Figure 2) involves dividing the plant into subsections (related to processes or technologies) and seeking energy efficiency measures chosen from various technologies known to the designer according to a one by one parallel approach.

L'individuazione, la scelta, lo sviluppo e la progettazione delle varie misure di efficienza energetica avviene quindi in parallelo, senza interazione tra le varie misure, cercando sempre di massimizzare (o minimizzare, a seconda dei casi) la funzione obiettivo. The identification, choice, development and design of the various energy efficiency measures therefore takes place in parallel, without interaction between the various measures, always trying to maximize (or minimize, as appropriate) the objective function.

Anche questa metodologia presenta dunque alcuni svantaggi, come il sovradimensionamento delle tecnologie. Ad esempio, se la Tecnologia 1 è un cogeneratore, la prima tipologia di approccio tenderà a far installare un cogeneratore con generazione elettrica pari o di poco inferiore al carico elettrico dell'impianto. Qualora la Tecnologia 2 sia la sostituzione di corpi illuminanti con corpi illuminanti a LED, la loro installazione porterà a un calo del carico elettrico dell'impianto. Di conseguenza la Tecnologia 2 porterà a un comportamento a carico parzializzato della Tecnologia 1 (che avrà un business plan peggiore di quello ipotizzato). Therefore, this methodology also has some disadvantages, such as the oversizing of technologies. For example, if Technology 1 is a cogenerator, the first type of approach will tend to install a cogenerator with electricity generation equal to or slightly lower than the electrical load of the plant. If Technology 2 is the replacement of lighting fixtures with LED lighting fixtures, their installation will lead to a drop in the electrical load of the system. Consequently, Technology 2 will lead to a partial load behavior of Technology 1 (which will have a worse business plan than the one assumed).

Entrambi i metodi sopra esposti sono in generale effettuati da persone fisiche che, dopo aver effettuato un sopralluogo e individuato le tecnologie o i processi su cui fare efficienza energetica, determinano le soluzioni. Ciò ha la conseguenza che i tempi di progettazione dell'intervento di ottimizzazione energetica sono lunghi e il risultato non è il migliore. Both of the above methods are generally carried out by natural persons who, after carrying out an inspection and identifying the technologies or processes on which to make energy efficiency, determine the solutions. This has the consequence that the planning times of the energy optimization intervention are long and the result is not the best.

Recentemente sono tuttavia stati proposti anche dei software che determinano le tecnologie ottimali da utilizzarsi in un impianto per raggiungere un obiettivo, ad es. di costi e/ o consumi. Recently, however, software has also been proposed that determine the optimal technologies to be used in a plant to achieve a goal, eg. costs and / or consumption.

Ad esempio, E.T.A., Energy Track and A udit, è un software di supporto per le diagnosi energetiche che utilizza algoritmi di calcolo dei risparmi e possiede database di taglie e prezzi delle tecnologie basati su interpolazioni. Il software dà come output una serie di misure di efficienza energetica con una sequenzialità consigliata sulla base di parametri che vengono calcolati da E.T.A .. Questi parametri constano in una semplice assegnazione fissa di un punteggio sulla base dei parametri economici di ogni singola tecnologia individuata: la tecnologia che, sommando i vari punteggi dei suoi parametri economici, ha il punteggio globale pià alto viene consigliata per prima. Va sottolineato che E.T.A., proprio come per la seconda metodologia sopra esposta, non è in grado di dimensionare le tecnologie con un approccio trasversale che impedisca la cannibalizzazione delle une con le altre. For example, E.T.A., Energy Track and A udit, is an energy diagnosis support software that uses savings calculation algorithms and has a database of sizes and prices of technologies based on interpolations. The software outputs a series of energy efficiency measures with a recommended sequence based on parameters that are calculated by E.T.A .. These parameters consist of a simple fixed assignment of a score based on the economic parameters of each single technology identified: the technology which, by adding the various scores of its economic parameters, has the highest global score is recommended first. It should be emphasized that E.T.A., just like for the second methodology described above, is not able to dimension the technologies with a transversal approach that prevents the cannibalization of each other.

Nell' articolo "Life Cycle Assessment of Mixed Municipal Solid Waste: Multiinput versus multi-output perspective" vengono analizzate quattro strategie di gestione di Mixed Municipal Solid Waste (MMSW) in termini di impatto ambientale e potenziali vantaggi dal punto di vista della metodologia Life Cycle Assessment (LCA). A questo scopo, sia un approccio multi-input che multioutput sono applicati, al fine di valutare l'effetto di queste due prospettive su categorie d'impatto selezionate. In the article "Life Cycle Assessment of Mixed Municipal Solid Waste: Multiinput versus multi-output perspective" four management strategies of Mixed Municipal Solid Waste (MMSW) are analyzed in terms of environmental impact and potential advantages from the point of view of the Life Cycle methodology Assessment (LCA). For this purpose, both a multi-input and a multi-output approach are applied, in order to evaluate the effect of these two perspectives on selected impact categories.

Nell'articolo "Improving energy efficiency in Malawian tea Industries using an integrated multi-objective optimization method combining IDA, DEA and evolutionary algorithms" viene presentato un metodo per generare frontiere efficienti in problemi di ottimizzazione multi-obiettivo, utilizzando Index Decomposition Analysis (IDA), Data Envelopment A nalysis (DEA) e algoritmi evolutivi. L'obiettivo della DEA è la misurazione dell'efficienza relativa di varie unità decisionali e riflette le varie preferenze espresse nell'atto di prendere decisioni. IDA, invece, punta a comprendere le caratteristiche che rivelano cambiamenti del consumo energetico specifico a livello d'impianto. In the article "Improving energy efficiency in Malawian tea Industries using an integrated multi-objective optimization method combining IDA, DEA and evolutionary algorithms" a method for generating efficient boundaries in multi-objective optimization problems is presented, using Index Decomposition Analysis (IDA) , Data Envelopment A nalysis (DEA) and evolutionary algorithms. The goal of the DEA is to measure the relative efficiency of various decision-making units and reflect the various preferences expressed in the act of making decisions. IDA, on the other hand, aims to understand the characteristics that reveal changes in specific energy consumption at the plant level.

Nell'articolo "Stakeholders perspective on sustainable technology selection to achieve zero carbon retail buildings" si parla di progettazione e costruzione di edifici sostenibili, con vari investitori coinvolti con lo scopo generale di selezionare appropriate tecnologie capaci di ridurre il consumo energetico e le emissioni di carbonio. Studi precedenti e ricerca bibliografica indicano che non esiste un processo di selezione globale in grado di aiutare gli investitori. Questo può essere classificato come un complesso problema decisionale a criterio multiplo, grazie all'elevato numero di alternative, potenziali soluzioni e varietà di investitori (e.g. clienti, consulenti professionali, utilizzatori finali) con differenti obiettivi, risultando nella lenta accettazione di tecnologie sostenibili. Utilizzando questionari A H P e opinioni di esperti, i criteri identificati sono pesati e classificati, ottenendo rischio (37%) come il pià importante, seguito da costo (22%), successo comprovato (20%), tempo (12%) e sostenibilità (9%) come fattore meno importante. Nonostante i criteri stabiliti siano maggiormente rilevanti per la selezione di tecnologie sostenibili per edifici esistenti, essi possono essere utili per nuove costruzioni. In the article "Stakeholders perspective on sustainable technology selection to achieve zero carbon retail buildings" we talk about the design and construction of sustainable buildings, with various investors involved with the general purpose of selecting appropriate technologies capable of reducing energy consumption and carbon emissions . Previous studies and literature research indicate that there is no comprehensive selection process that can help investors. This can be classified as a complex multiple criterion decision problem, thanks to the high number of alternatives, potential solutions and variety of investors (e.g. clients, professional consultants, end users) with different objectives, resulting in the slow acceptance of sustainable technologies. Using A H P questionnaires and expert opinions, the identified criteria are weighted and ranked, obtaining risk (37%) as the most important, followed by cost (22%), proven success (20%), time (12%) and sustainability ( 9%) as the least important factor. Although the established criteria are more relevant to the selection of sustainable technologies for existing buildings, they can be useful for new constructions.

Nell'articolo "Concurrent optimization of size and switch-on priority of a multisource energy System for a commercial building application" viene definito che i problemi principali di sistemi multi-fonte sono: In the article "Concurrent optimization of size and switch-on priority of a multisource energy System for a commercial building application" it is defined that the main problems of multi-source systems are:

L'allocazione strategica della domanda energetica tra le varie tecnologie; - L'adeguato dimensionamento di ogni tecnologia. The strategic allocation of energy demand between the various technologies; - The adequate sizing of each technology.

A questo proposito, un modello in grado di considerare i profili di consumo elettrico, termico e frigorifero per un anno è sviluppato e implementato in ambiente Matlab÷ . Le performance del sistema energetico sono modellate attraverso un approccio sistematico. È infine implementata l'ottimizzazione della taglia e priorità di funzionamento delle differenti tecnologie che compongono l'impianto energetico multi-fonte, tramite un algoritmo genetico. Nell'articolo "A multi-objective optimization framework for risk-controlled integration of renewable generation into electric power systems" si parla dell'ottimizzazione per combinazione di diversi impianti per produzione da fonte rinnovabile. L'articolo presenta una struttura di ottimizzazione multiobiettivo per le integrazioni di tecnologie generazione distribuita nella rete elettrica. L'algoritmo individua taglia e posizione delle diverse tecnologie, considerando incertezze relative alla disponibilità di fonti rinnovabili, guasti, domanda e produzione elettrica. Un modello computazionale MCS-OPF (Monte Carlo simulation and optimal power flow) non sequenziale è sviluppato per emulare l'operazione della rete generando scenari casuali da diverse fonti di incertezza. In this regard, a model capable of considering the profiles of electricity, heat and refrigerator consumption for one year is developed and implemented in the Matlab ÷ environment. The performance of the energy system is modeled through a systematic approach. Finally, the optimization of the size and priority of operation of the different technologies that make up the multi-source energy system is implemented, through a genetic algorithm. In the article "A multi-objective optimization framework for risk-controlled integration of renewable generation into electric power systems" we talk about the optimization by combining different plants for production from renewable sources. The article presents a multi-objective optimization structure for integrations of distributed generation technologies in the electricity grid. The algorithm identifies the size and position of the different technologies, considering uncertainties relating to the availability of renewable sources, faults, demand and electricity production. A non-sequential MCS-OPF (Monte Carlo simulation and optimal power flow) computational model is developed to emulate the operation of the network by generating random scenarios from different sources of uncertainty.

Nell'articolo "Evaluation of a proposed optimization method for discrete-event simulation models" si parla di ottimizzazione legata a eventi discreti con algoritmi genetici. L'iter suggerito è la valutazione un metodo ottimizzativo per modelli di simulazione a eventi discreti basati su algoritmi genetici che esibiscono pià efficienza rispetto al tempo computazionale, se comparati a pacchetti software sul mercato. In the article "Evaluation of a proposed optimization method for discrete-event simulation models" we talk about optimization linked to discrete events with genetic algorithms. The suggested procedure is the evaluation an optimizing method for discrete event simulation models based on genetic algorithms that exhibit more efficiency than computational time, when compared to software packages on the market.

Nell'articolo "Combining optimisation and simulation in an energy systems analysis of a Swedish iron foundry" viene affrontata l'analisi di possibili variazioni di processi di produzione industriale, e per scegliere le variazioni da operare, vari strumenti di modellazione possono essere utilizzati. Questo articolo usa due tipi di strumenti per analisi energetica: Discrete Event Simulation (DES) e Energy Systems Optimisation (ESO). I risultati mostrano che la combinazione di strumenti di ottimizzazione e simulazione è utile per fornire informazioni molto dettagliate su come il sistema lavora e per predire il comportamento del sistema in modo da minimizzare i costi di sistema. In the article "Combining optimization and simulation in an energy systems analysis of a Swedish iron foundry" the analysis of possible variations of industrial production processes is addressed, and to choose the variations to be operated, various modeling tools can be used. This article uses two types of energy analysis tools: Discrete Event Simulation (DES) and Energy Systems Optimization (ESO). The results show that the combination of optimization and simulation tools is useful for providing very detailed information on how the system works and for predicting system behavior in order to minimize system costs.

Nell'articolo "Systems capacity expansion planning: Novel approach for environmental and energy policy change analysis" viene descritto l'utilizzo di algoritmi di ottimizzazione per verificare e confrontare diversi scenari di energy policies (incentivi energetici). The article "Systems capacity expansion planning: Novel approach for environmental and energy policy change analysis" describes the use of optimization algorithms to verify and compare different energy policy scenarios (energy incentives).

SCOPI E RIASSUNTO DELL’INVENZIONE AIMS AND SUMMARY OF THE INVENTION

E' scopo della presente invenzione superare gli svantaggi dell'arte nota. It is an object of the present invention to overcome the disadvantages of the known art.

In particolare, è scopo della presente invenzione quello di individuare e dimensionare le tecnologie da utilizzare in un impianto (residenziale, terziario o industriale) per cercare l'ottimo dal punto di vista energetico o economico (in generale secondo criteri definiti dall'utente) mediante un approccio multi -tecnologia e multi-scenario. In particular, the purpose of the present invention is to identify and size the technologies to be used in a plant (residential, tertiary or industrial) to seek the best from an energy or economic point of view (in general according to criteria defined by the user) by means of a multi-technology and multi-scenario approach.

E' anche scopo della presente invenzione eliminare le logiche di priorità degli approcci attuali, permettendo invece una combinazione sistematica delle diverse tecnologie. It is also an object of the present invention to eliminate the priority logics of the current approaches, allowing instead a systematic combination of the different technologies.

Ε' inoltre scopo della presente invenzione ridurre i tempi e le energie impiegati per l'individuazione, la scelta, lo sviluppo e il dimensionamento delle misure di efficienza energetica. It is also an object of the present invention to reduce the time and energy used for the identification, selection, development and sizing of energy efficiency measures.

E' anche scopo della presente invenzione quello di presentare un metodo che permetta di determinare un programma di misure di efficienza energetica da svolgersi nel tempo, quindi in modo coerente con le possibilità economiche di un soggetto. It is also an aim of the present invention to present a method which allows to determine a program of energy efficiency measures to be carried out over time, therefore in a manner consistent with the economic possibilities of a subject.

Questi e altri scopi della presente invenzione sono raggiunti mediante un metodo ed un sistema incorporanti le caratteristiche delle rivendicazioni allegate, le quali si intendono parte integrante della presente descrizione. These and other objects of the present invention are achieved by means of a method and a system incorporating the characteristics of the attached claims, which are intended as an integral part of the present description.

In una forma di realizzazione, la presente invenzione riguarda un metodo, e il relativo sistema informatico per l'implementazione di tale metodo, finalizzato alla selezione computerizzata di tecnologie da applicare per migliorare l'efficienza energetica di un impianto mediante un approccio multi-tecnologia e multi-scenario. Il metodo prevede di acquisire dati di input dell'impianto, definire una funzione obiettivo da ottimizzare e utilizzare i dati di un insieme di tecnologie applicabili all'impianto, ciascuna tecnologia comprendendo almeno un apparato caratterizzato da propri consumi e caratteristiche tecniche. Successivamente si implementa un processo di ottimizzazione che determina un insieme ottimale di apparati che ottimizza la funzione obiettivo. Le tecnologie applicabili sono selezionate in un gruppo pià ampio di tecnologie investigabili simulando l'uso nell'impianto degli apparecchi di tali tecnologie, e selezionando come tecnologia applicabile l'insieme degli apparecchi della tecnologia investigabile che risultano compatibili con vincoli e consumi dell'impianto. In particolare la selezione delle tecnologie applicabili avviene utilizzando un approccio parallelo, in cui si acquisiscono, tra i dati di input dell'impianto, i dati necessari al dimensionamento della tecnologia investigabile e, a partire dai dati acquisiti, si calcolano parametri termodinamici dell'impianto necessari al dimensionamento della tecnologia investigabile e si simula l'uso nell'impianto degli apparecchi della tecnologia investigabile considerando i parametri calcolati. In one embodiment, the present invention relates to a method, and the related computer system for the implementation of this method, aimed at the computerized selection of technologies to be applied to improve the energy efficiency of a plant by means of a multi-technology approach and multi-scenario. The method involves acquiring plant input data, defining an objective function to be optimized and using the data of a set of technologies applicable to the plant, each technology comprising at least one device characterized by its own consumption and technical characteristics. Subsequently, an optimization process is implemented which determines an optimal set of apparatuses that optimizes the objective function. The applicable technologies are selected from a broader group of investigable technologies by simulating the use in the system of the devices of these technologies, and selecting as the applicable technology the set of devices of the investigable technology that are compatible with the constraints and consumption of the system. In particular, the selection of applicable technologies takes place using a parallel approach, in which, among the input data of the plant, the data necessary for the sizing of the investigable technology are acquired and, starting from the acquired data, the thermodynamic parameters of the plant are calculated. necessary for the sizing of the investigable technology and the use of the investigable technology devices in the system is simulated considering the calculated parameters.

Questa soluzione offre dunque il vantaggio di preselezionare le tecnologie applicabili, così da ridurre il tempo computazionale per calcolare l'ottimo della funzione obiettivo, ad esempio il mix di apparati che riduce i consumi energetici dell'impianto. This solution therefore offers the advantage of preselecting the applicable technologies, so as to reduce the computational time to calculate the optimum of the objective function, for example the mix of devices that reduces the energy consumption of the plant.

Vantaggiosamente, in una forma di realizzazione il processo di ottimizzazione prevede di definire una pluralità di scenari, in cui a ogni scenario corrisponde un diverso ordine di priorità delle tecnologie applicabili. In questa forma di realizzazione, per ogni scenario, si procede a: Advantageously, in one embodiment the optimization process provides for defining a plurality of scenarios, in which each scenario corresponds to a different order of priority of the applicable technologies. In this embodiment, for each scenario, we proceed to:

a) Selezionare, sulla base di consumi energetici attuali dell'impianto, un primo apparato della tecnologia applicabile con grado di priorità maggiore, detto apparato essendo quello che ottimizza la funzione obiettivo; a) Select, on the basis of the current energy consumption of the plant, a first apparatus of the applicable technology with a degree of higher priority, said apparatus being the one that optimizes the objective function;

b) Calcolare primi nuovi consumi energetici dell'impianto simulando l'uso di detto primo apparato nell'impianto; b) Calculate the first new energy consumption of the plant by simulating the use of said first device in the plant;

c) Selezionare un secondo apparato di una seconda tecnologia applicabile seconda in ordine di priorità, detto secondo apparato essendo quello che tra gli apparati della seconda tecnologia ottimizza la funzione obiettivo in un impianto che utilizzi il primo apparato e presenti detti primi nuovi consumi energetici; c) Select a second apparatus of a second applicable technology second in order of priority, said second apparatus being the one that among the apparatuses of the second technology optimizes the objective function in a plant that uses the first apparatus and presents said first new energy consumptions;

d) Calcolare secondi nuovi consumi energetici dell'impianto simulando l'uso del primo e del secondo apparato nell'impianto; d) Calculate second new energy consumption of the system by simulating the use of the first and second equipment in the system;

e) Selezionare, per ciascuna tecnologia rimanente, un rispettivo apparato che ottimizzi la funzione obbiettivo in un impianto che utilizzi gli apparati precedentemente selezionati dalle tecnologie con ordine di priorità maggiore; e) Select, for each remaining technology, a respective apparatus that optimizes the objective function in a plant that uses the apparatuses previously selected by the technologies with higher priority order;

f) Determinare una soluzione subottimale di efficienza dell'impianto come insieme degli apparati selezionati secondo i passi da a) a e); f) Determine a suboptimal solution for the efficiency of the plant as a set of devices selected according to steps a) to e);

Il metodo prevede dunque di scegliere come insieme ottimale di apparati la soluzione subottimale che ottimizza la funzione obiettivo. The method therefore envisages choosing the suboptimal solution that optimizes the objective function as the optimal set of apparatuses.

In questa forma, dunque, il metodo prevede l'applicazione di un approccio serie per la ricerca di un ottimo di una funzione obiettivo, così da sfruttare e tenere in considerazione l'effetto congiunto delle diverse tecnologie nell'impianto. Il metodo proposto, tuttavia, si caratterizza per il fatto di essere indipendente dal vincolo, presente nei metodi noti di questo tipo, di definire un ordine di priorità: è infatti multi-scenario. Inoltre, grazie ad un'intelligente preselezione delle tecnologie applicabili all'impianto, il metodo risulta flessibile e con costo computazionale non eccessivo, così permettendo di ottenere un rapido e preciso mix di tecnologie applicabili all'impianto per ottenere il miglior risultato atteso dall'utente, sia esso un risparmio energetico, che un risparmio economico, o altro parametro. In this form, therefore, the method provides for the application of a series approach to search for an optimum of an objective function, so as to exploit and take into account the joint effect of the different technologies in the plant. The proposed method, however, is characterized by the fact that it is independent of the constraint, present in known methods of this type, of defining an order of priority: it is in fact multi-scenario. Furthermore, thanks to an intelligent preselection of the technologies applicable to the plant, the method is flexible and with not excessive computational cost, thus allowing to obtain a rapid and precise mix of technologies applicable to the plant to obtain the best result expected by the user. , be it an energy saving, an economic saving, or other parameter.

Ulteriori caratteristiche e scopi della presente invenzione appariranno maggiormente chiari dalla descrizione che segue. Further characteristics and objects of the present invention will become clearer from the following description.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

L'invenzione verrà descritta qui di seguito con riferimento ad alcuni esempi, forniti a scopo esplicativo e non limitativo, ed illustrati nei disegni annessi. Questi disegni illustrano differenti aspetti e forme di realizzazione della presente invenzione e, dove appropriato, numeri di riferimento illustranti strutture, componenti, materiali e/ o elementi simili in differenti figure sono indicati da numeri di riferimento similari. The invention will be described hereinafter with reference to some examples, provided for explanatory and non-limiting purposes, and illustrated in the attached drawings. These drawings illustrate different aspects and embodiments of the present invention and, where appropriate, reference numerals illustrating similar structures, components, materials and / or elements in different figures are indicated by similar reference numerals.

Figura 1 illustra un diagramma di flusso di un primo metodo per fare efficienza energetica in un impianto secondo la tecnica nota. Figure 1 illustrates a flow diagram of a first method for making energy efficiency in a plant according to the known art.

Figura 2 illustra un diagramma di flusso di un secondo metodo per fare efficienza energetica in un impianto secondo la tecnica nota. Figure 2 illustrates a flow diagram of a second method for making energy efficiency in a plant according to the prior art.

Figura 3 illustra un sistema informatico in grado di implementare il metodo per fare efficienza energetica in un impianto secondo la presente invenzione. Figure 3 illustrates a computer system capable of implementing the method for making energy efficiency in a plant according to the present invention.

Figura 4 illustra un diagramma di flusso generico del metodo per fare efficienza energetica in un impianto secondo la presente invenzione. Figure 4 illustrates a generic flow diagram of the method for making energy efficiency in a plant according to the present invention.

Figura 5 illustra un diagramma di flusso di un processo (detto Function) per il dimensionamento di una tecnologia da utilizzare nell'impianto. Figure 5 illustrates a flow diagram of a process (called Function) for the sizing of a technology to be used in the plant.

Figura 6 illustra un diagramma di flusso della fase di ottimizzazione del metodo di figura 4. Figure 6 illustrates a flow diagram of the optimization step of the method of Figure 4.

Figura 7 illustra un diagramma di flusso di un blocco previsto nel diagramma di figura 6. Figure 7 illustrates a flow diagram of a block provided in the diagram of Figure 6.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELL'INVENZIONE DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Mentre l'invenzione è suscettibile di varie modifiche e costruzioni alternative, alcune forme di realizzazione preferite sono mostrate nei disegni e saranno descritte qui di seguito in dettaglio. Si deve intendere, comunque, che non vi è alcuna intenzione di limitare l'invenzione alla specifica forma di realizzazione illustrata, ma, al contrario, l'invenzione intende coprire tutte la modifiche, costruzioni alternative, ed equivalenti che ricadano nell'ambito dell' invenzione come definito nelle rivendicazioni. While the invention is susceptible to various modifications and alternative constructions, some preferred embodiments are shown in the drawings and will be described in detail below. It must be understood, however, that there is no intention of limiting the invention to the specific embodiment illustrated, but, on the contrary, the invention is intended to cover all modifications, alternative constructions, and equivalents that fall within the scope of the invention as defined in the claims.

L'uso di "ad esempio", "ecc", "oppure" indica alternative non esclusive senza limitazione a meno che non altrimenti indicato. L'uso di "include" significa "include, ma non limitato a" a meno che non altrimenti indicato. The use of "for example", "etc", "or" indicates non-exclusive alternatives without limitation unless otherwise indicated. Use of "include" means "includes, but not limited to" unless otherwise indicated.

Nella presente descrizione, con il termine "scenario" si intende una proposta multi-tecnologia di efficienza energetica in cui vengono valutate le interazioni tra le varie tecnologie proponibili, con conseguenti diversi punti di lavoro e condizioni di funzionamento (eventualmente in off design) di ogni singola tecnologia all'interno del mix in esame. In this description, the term "scenario" means a multi-technology proposal for energy efficiency in which the interactions between the various proposed technologies are evaluated, resulting in different work points and operating conditions (possibly in off design) of each single technology within the mix under consideration.

Nella presente descrizione, con il termine "funzione obiettivo" si intende il modello matematico che descrive un parametro d'interesse in funzione di alcune variabili, nel caso di specie parametri dell'impianto. Un esempio di funzione obiettivo può essere il costo di gestione di un impianto, il quale dipende dai costi del personale, dagli ammortamenti delle apparecchiature, ma anche dai consumi energetici e dalle fonti energetiche utilizzate per generare energia. Ancora, una funzione obiettivo può essere il consumo di energia elettrica, il quale dipende dal numero/ tipo e punto di lavoro delle apparecchiature presenti nell'impianto. In the present description, the term "objective function" means the mathematical model that describes a parameter of interest as a function of some variables, in this case parameters of the plant. An example of an objective function can be the operating cost of a plant, which depends on personnel costs, depreciation of equipment, but also on energy consumption and the energy sources used to generate energy. Furthermore, an objective function can be the consumption of electrical energy, which depends on the number / type and operating point of the equipment present in the plant.

In Figura 3 viene illustrato un sistema informatico in grado di implementare un metodo di selezione e dimensionamento di apparati/ tecnologie da inserire in un impianto al fine di fare efficienza energetica. Figure 3 illustrates a computer system capable of implementing a method for selecting and sizing equipment / technologies to be included in a plant in order to achieve energy efficiency.

Nell'esempio di Figura 3, il sistema informatico 1000 comprende un computer server 1 in grado di eseguire servizi per personal computer 2 o, in generale, dispositivi remoti (ad es. PC, tablet, smartphone, ecc...), a lui collegati attraverso una rete locale 3 o una rete dati 4 quale internet o una rete di telefonia mobile. In the example of Figure 3, the computer system 1000 comprises a server computer 1 capable of performing services for personal computers 2 or, in general, remote devices (e.g. PC, tablet, smartphone, etc.), to it connected through a local network 3 or a data network 4 such as the internet or a mobile telephone network.

Il sistema informatico 1000 permette di implementare un metodo, illustrato nel seguito con riferimento alle Figure 4-7, per selezionare le tecnologie da utilizzare in un impianto. The computer system 1000 allows to implement a method, illustrated below with reference to Figures 4-7, for selecting the technologies to be used in a plant.

Il metodo inizia con una fase di "Avvio" 400 in cui l'utente lancia l'applicativo dal suo computer 2 per migliorare l'efficienza energetica di un impianto. The method begins with a "Startup" phase 400 in which the user launches the application from his computer 2 to improve the energy efficiency of a plant.

Tramite apposita interfaccia d'utente, quest'ultimo inserisce i dati dell'impianto necessari per la definizione dello scenario tecnologico ottimale (passo 401). In una forma di realizzazione, l'interfaccia d'utente può essere offline (ad esempio su Microsoft Excel÷ ), pertanto l'utente interagisce con tale interfaccia offline caricando i dati necessari che verranno successivamente elaborati e trasferiti al server per le elaborazioni del caso. Alternativamente, l'interfaccia può essere online. In particolare può essere un'interfaccia web, ad esempio sviluppata in ambiente Ruby®. In questo caso l'utente carica i dati direttamente sul web e questi vengono acquisiti e riversati su un database, ad esempio un foglio di calcolo Microsoft Excel÷ o una tabella Oracle÷ , accessibili dal processore 10 del server 1. Using the appropriate user interface, the latter enters the system data necessary for defining the optimal technological scenario (step 401). In one embodiment, the user interface can be offline (for example on Microsoft Excel ÷), therefore the user interacts with this offline interface by uploading the necessary data that will be subsequently processed and transferred to the server for the processing of the case. . Alternatively, the interface can be online. In particular, it can be a web interface, for example developed in the Ruby® environment. In this case the user uploads the data directly to the web and these are acquired and transferred to a database, for example a Microsoft Excel ÷ spreadsheet or an Oracle ÷ table, accessible from the processor 10 of server 1.

Come detto sopra, tramite l'interfaccia l'utente trasferisce al server 1 i dati dell'impianto da ottimizzare. Tali dati consistono preferibilmente di una lista di informazioni di base dell'impianto: ad esempio settore, nazione, consumi di baseline dati di targa delle tecnologie presenti (ad es. dati di targa di una caldaia o di un motore), logiche di funzionamento, ecc. As mentioned above, through the interface the user transfers the system data to be optimized to server 1. These data preferably consist of a list of basic system information: for example sector, country, baseline consumption, plate data of the technologies present (e.g. plate data of a boiler or motor), operating logics, etc.

Con l'acquisizione dei dati di input dell'impianto (passo 402), il processore 10 del server 1 esegue porzioni di codice, conservate in un'area di memoria 11, di un programma main. Tali porzioni implementano le fasi qui di seguito descritte. Innanzitutto vengono acquisiti (passo 401) i dati dell'impianto e si procede a una prima selezione di tecnologie investigabili (passo 402). Il server 1 viene a tal fine dotato di una banca dati 12 contenente informazioni relative a una moltitudine di apparati appartenenti a differenti tecnologie. Tra queste informazioni sono compresi anche possibili vincoli dati da normative nazionali o da esperienze passate, ad esempio una data tecnologia o un dato apparato potrebbe non essere utilizzabile in un dato settore tecnologico o in una data nazione. With the acquisition of the input data of the plant (step 402), the processor 10 of the server 1 executes code portions, stored in a memory area 11, of a main program. These portions implement the steps described below. First of all, the plant data are acquired (step 401) and a first selection of searchable technologies is carried out (step 402). For this purpose, the server 1 is equipped with a database 12 containing information relating to a multitude of apparatuses belonging to different technologies. This information also includes possible constraints given by national regulations or past experiences, for example a given technology or a given apparatus may not be usable in a given technological sector or in a given nation.

Sulla base delle informazioni di settore e nazione, il metodo prevede dunque di escludere alcune delle tecnologie e/ o degli apparati presenti nel database dal gruppo di tecnologie investigabili per uso nell'impianto. On the basis of sector and country information, the method therefore envisages excluding some of the technologies and / or devices present in the database from the group of technologies that can be investigated for use in the plant.

In una forma di realizzazione preferita, per facilitare l'inserimento di dati e limitare l'acquisizione solo ai dati dell'impianto necessari (con conseguente velocizzazione e semplificazione della fase di input), l'interfaccia d'utente viene configurata per eliminare automaticamente dalla schermata di acquisizione dati quelle informazioni che servono per le analisi delle tecnologie non applicabili. Vantaggiosamente, poi, alcuni dei vincoli per le preselezione delle tecnologie investigabili possono essere inseriti dall'utente tramite l'interfaccia d'utente. Ad esempio in una forma di realizzazione l'utente può decidere di escludere a priori alcune tecnologie (ad es. per scelte etiche). Ancora, attraverso l'interfaccia d'utente quest'ultimo può scegliere se includere nelle analisi economiche gli incentivi applicabili alle varie tecnologie e a quanto valorizzarli. Tali incentivi saranno applicati solo se l'impianto studiato è nella nazione in cui essi sono validi, e se i requisiti per ottenerli sono soddisfatti in toto. In a preferred embodiment, in order to facilitate data entry and limit the acquisition to only the necessary system data (with consequent speeding up and simplification of the input phase), the user interface is configured to automatically delete from the data acquisition screen that information that is used for the analysis of non-applicable technologies. Advantageously, then, some of the constraints for the preselection of investigable technologies can be entered by the user through the user interface. For example, in one embodiment, the user can decide to exclude some technologies a priori (eg for ethical choices). Furthermore, through the user interface, the user can choose whether to include in the economic analyzes the incentives applicable to the various technologies and how much to value them. These incentives will be applied only if the plant studied is in the country in which they are valid, and if the requirements for obtaining them are fully satisfied.

Successivamente il metodo prevede una fase di "Inizializzazione" 404 in cui vengono inizializzate le tecnologie investigate risultato della Preselezione 403. La fase di "inizializzazione" prevede l'avvio di una simulazione stand alone di ciascuna tecnologia preselezionata, con un approccio in parallelo, simile a quello di figura 2, che non considera le interazioni, sovrapposizioni e cannibalizzazioni di una tecnologia con l'altra. Tale simulazione è svolta avviando appositi programmi, nel seguito chiamati Function, previsti per le varie tecnologie in cui i dati energetici di input sono quelli generali dell'impianto. Subsequently, the method provides an "Initialization" phase 404 in which the investigated technologies resulting from Preselection 403 are initialized. The "initialization" phase involves the start of a stand alone simulation of each pre-selected technology, with a parallel approach, similar to that of figure 2, which does not consider the interactions, overlaps and cannibalizations of one technology with the other. This simulation is carried out by starting special programs, hereinafter called Functions, provided for the various technologies in which the energy input data are the general ones of the plant.

La Function di una tecnologia è un algoritmo che si propone come strumento di stima della fattibilità di un intervento di efficienza energetica applicato a un processo e a uno o più flussi energetici dell'impianto, nonché strumento di scelta di fornitore, taglia e punto di funzionamento ottimali all'interno di uno scenario. L'algoritmo viene predisposto nel modo pià generico possibile, tenendo in considerazione l'applicazione della tecnologia a differenti processi o flussi energetici che possono presentarsi in diversi impianti. La Function, dunque, si presenta come una scatola nera, che riceve in input dati dell'impianto e ritorna in uscita: The Function of a technology is an algorithm that is proposed as a tool for estimating the feasibility of an energy efficiency intervention applied to a process and to one or more energy flows of the plant, as well as a tool for choosing the supplier, size and optimal operating point within a scenario. The algorithm is prepared in the most generic way possible, taking into consideration the application of the technology to different processes or energy flows that can occur in different plants. The Function, therefore, appears as a black box, which receives system data as input and returns at the output:

1. I dati degli apparati che implementano la tecnologia e possono essere usati nell'impianto; 1. The data of the devices that implement the technology and can be used in the plant;

2. L'impatto di tali impianti su una funzione obiettivo impostata dall'utente o prevista di default nel sistema, ad esempio il costo di gestione dell'apparato, o i suoi consumi energetici, o entrambi. 2. The impact of these systems on an objective function set by the user or foreseen by default in the system, for example the operating cost of the equipment, or its energy consumption, or both.

Preferibilmente la Function ritorna anche il punto di funzionamento di tali apparati per ottenere in uscita la funzione obiettivo fornita. Preferably, the Function also returns the operating point of such apparatuses to obtain the supplied objective function at the output.

Ad esempio, se la tecnologia è quella dei sistemi di cogenerazione e se l'impianto richiede 50 kW costanti di potenza elettrica, la Function farfunzionare i cogeneratori da meno di 50 kW elettrici a carico nominale e prevedr” un funzionamento a carico parziale (con relativa efficienza dovuta al funzionamento in off design) per i cogeneratori da pià di 50 kW elettrici. For example, if the technology is that of cogeneration systems and if the plant requires constant 50 kW of electrical power, the Function will operate the cogenerators with less than 50 kW electric at nominal load and will provide for partial load operation (with relative efficiency due to operation in off design) for cogenerators of more than 50 kW electric.

Nel dettaglio, un possibile algoritmo della Function viene illustrato qui di seguito con riferimento alla figura 5. In questo esempio, l'algoritmo si sviluppa in cinque sezioni: In detail, a possible Function algorithm is illustrated below with reference to Figure 5. In this example, the algorithm is developed in five sections:

1. Acquisizione degli input (riferimento 501); 1. Acquisition of inputs (reference 501);

2. Calcolo di base delle proprietà termodinamiche dei fluidi e dei parametri ante intervento (502); 2. Basic calculation of the thermodynamic properties of fluids and pre-intervention parameters (502);

3. Dimensionamento (503) della tecnologia con simulazione di tutte le taglie applicabili (anche in condizioni di funzionamento in off design) e calcolo dei risparmi conseguibili utilizzando l'algoritmo della tecnologia, loro valorizzazione e creazione del business plan. La procedura può avvenire simulando varie taglie di più fornitori qualificati; 3. Dimensioning (503) of the technology with simulation of all applicable sizes (even in operating conditions in off design) and calculation of the savings achievable using the technology algorithm, their enhancement and creation of the business plan. The procedure can be done by simulating various sizes of several qualified suppliers;

4. Scelta (504) di taglia, punto di funzionamento e fornitore "ottimi" sulla base della funzione obiettivo fissata dall'utente; 4. Choice (504) of "optimal" size, operating point and supplier on the basis of the objective function set by the user;

5. Creazione degli output. 5. Creating the outputs.

La Function riceve in ingresso (passo 501) i dati dell'impianto che sono necessari al suo dimensionamento. In altre parole, la Function non riceve in ingresso tutti i dati dell'impianto inseriti dall'utente attraverso l'interfaccia d'utente, ma solo quelli necessari alla tecnologia cui si riferisce. The Function receives in input (step 501) the system data that are necessary for its sizing. In other words, the Function does not receive as input all the system data entered by the user through the user interface, but only those necessary for the technology to which it refers.

Ad esempio nel caso in cui la tecnologia studiata fosse un economizzatore, come già in precedenza indicato, vengono richiesti dati relativi a: For example, if the technology studied is an economizer, as previously indicated, data are requested relating to:

- Caratteristiche degli impianti termici coinvolti: richiede informazioni quali tipologia d'impianto, dimensioni della canna fumaria, potenzialità, rendimenti, consumi energetici, combustibile e ore di funzionamento sia dell'impianto cui applicare l'economizzatore che dell'impianto ad oggi adibito al riscaldo dell'utenza. In quest'ambito sono inoltre richiesti i prezzi di energia elettrica e combustibili relativi ai contratti di fornitura del sito in esame; - Characteristics of the thermal systems involved: requires information such as type of system, size of the flue, potential, yields, energy consumption, fuel and operating hours of both the system to which the economizer is applied and the system currently used for heating of users. In this context, the prices of electricity and fuels relating to the supply contracts for the site in question are also requested;

- Caratteristiche del vettore termico: richiede informazioni relative al vettore termico costituente l'utenza dell'economizzatore. Esse comprendono la portata massica media (nel caso di riscaldo di fluido di processo), il calore specifico medio, la temperatura di ingresso e, se disponibile un set-point fisso, la temperatura di uscita. Nel caso di produzione di vapore, è richiesta anche la pressione di linea e l'entalpia latente di evaporazione specifica; - Caratteristiche del combustibile: tratta le proprietà del combustibile, quali potere calorifico, densità media, rapporto stechiometrico di combustione, produzione stechiometrica di vapore d'acqua; - Characteristics of the thermal vector: requests information relating to the thermal vector constituting the user of the economizer. They include the average mass flow (in the case of process fluid heating), the average specific heat, the inlet temperature and, if a fixed set-point is available, the outlet temperature. In the case of steam production, the line pressure and the latent enthalpy of specific evaporation are also required; - Characteristics of the fuel: deals with the properties of the fuel, such as calorific value, average density, stoichiometric combustion ratio, stoichiometric production of water vapor;

- Caratteristiche dei fumi: richiede informazioni specificamente legate ai fumi da cui recuperare calore. In particolare, la loro composizione e temperatura, così come riportato nelle analisi di combustione, la minima temperatura accettabile all'uscita dell' economizzatore, legata alla tipologia di combustibile utilizzato, la temperatura media di condensazione del vapore contenuto e il calore specifico medio, anch'esse legate al tipo di combustibile utilizzato. - Characteristics of the fumes: requires information specifically related to the fumes from which to recover heat. In particular, their composition and temperature, as reported in the combustion analyzes, the minimum acceptable temperature at the outlet of the economizer, linked to the type of fuel used, the average condensation temperature of the contained vapor and the average specific heat, also they are related to the type of fuel used.

Successivamente la Function (passo 502) procede a calcolare le proprietà termodinamiche dei fluidi e dei parametri ante-intervento, ossia i parametri dell'impianto prima dell'applicazione della tecnologia considerata. Subsequently the Function (step 502) proceeds to calculate the thermodynamic properties of the fluids and of the pre-intervention parameters, ie the parameters of the plant before the application of the technology considered.

Continuando a considerare l'esempio dell'economizzatore, questa sezione è adibita al calcolo analitico di: Continuing to consider the economizer example, this section is used for the analytical calculation of:

- Calore specifico dei fumi; - Specific heat of the fumes;

- Portata massica di fumi; - Mass flow of fumes;

- Portata massica di fluido vettore (in caso di utilizzo dell' economizzatore per preriscaldo di fluido di processo). - Mass flow rate of carrier fluid (in case of use of economizer for preheating of process fluid).

Il calore specifico dei fumi è calcolato considerando essi una miscela di CO2, O2, H2O e N 2 secondo la seguente equazione: The specific heat of the fumes is calculated by considering them a mixture of CO2, O2, H2O and N 2 according to the following equation:

dove cp è il calore specifico a pressione costante [kj/ kgK], x è la frazione molare [-] e il pedice i indica la specie i-esima. Il calore specifico dei singoli composti è calcolato tramite formule empiriche. where cp is the specific heat at constant pressure [kj / kgK], x is the mole fraction [-] and the subscript i indicates the i-th species. The specific heat of the individual compounds is calculated using empirical formulas.

La portata massica annua dei fumi è quindi calcolata attraverso un bilancio di massa, considerando il combustìbile consumato, la quantità d'aria stechiometrica necessaria alla sua combustione e l'eccesso d'aria a cui funziona la caldaia. La portata media è successivamente dedotta a partire dalla stima delle ore di funzionamento del dispositivo. The annual mass flow rate of the fumes is therefore calculated through a mass balance, considering the fuel consumed, the stoichiometric amount of air necessary for its combustion and the excess air at which the boiler operates. The average flow rate is subsequently deduced from the estimated operating hours of the device.

La portata massica del fluido vettore è infine calcolata tramite bilancio energetico, conoscendo la potenza media della caldaia, la temperatura di ingresso e uscita dell'acqua e, nel caso di produzione di vapore, il calore latente di evaporazione, così come mostrato nella seguente equazione: Finally, the mass flow rate of the carrier fluid is calculated through the energy balance, knowing the average power of the boiler, the inlet and outlet temperature of the water and, in the case of steam production, the latent heat of evaporation, as shown in the following equation :

dove m è la portata massica di fluido vettore [kg/ s], Q è la potenza media prodotta della caldaia [kW], ΔΤ è l'incremento di temperatura del fluido vettore all'intemo della caldaia [K] e è l'entalpia latente di evaporazione specifica del vettore termico [kj/ kg]. where m is the mass flow rate of the carrier fluid [kg / s], Q is the average power produced by the boiler [kW], ΔΤ is the temperature increase of the carrier fluid inside the boiler [K] and is the enthalpy specific evaporation latent of the heat carrier [kj / kg].

Si noti che alcuni parametri possono essere immessi dall'utente tra i dati dell'impianto o venire determinati automaticamente dal sistema. Questa soluzione risulta particolarmente conveniente perché permette un adattamento dinamico del metodo sulla base dei dati disponibili. Note that some parameters can be entered by the user in the system data or determined automatically by the system. This solution is particularly convenient because it allows a dynamic adaptation of the method on the basis of the available data.

Una volta calcolati i parametri termodinamici dell'impianto sui cui si vuole simulare l'applicazione della tecnologia, il metodo implementato dalla Function, passo 503, prevede di effettuare la simulazione dell'applicazione di vari apparati di diverse taglie e/ o fornitori e operanti in diversi punti di funzionamento della tecnologia con conseguente calcolo dei risparmi energetici e/ o economici conseguibili e del business pian nel caso in cui la funzione obiettivo da ottimizzare consista nel risparmio economico ottenibile in un determinato arco temporale. La scelta è operata assicurando il rispetto del campo operativo dei dispositivi stessi, così come indicato dal costruttore della tecnologia in esame. Once the thermodynamic parameters of the plant on which you want to simulate the application of the technology have been calculated, the method implemented by the Function, step 503, involves simulating the application of various devices of different sizes and / or suppliers and operating in different points of operation of the technology with consequent calculation of the energy and / or economic savings achievable and of the business plan in the event that the objective function to be optimized consists of the economic savings obtainable in a given period of time. The choice is made by ensuring compliance with the operating range of the devices themselves, as indicated by the manufacturer of the technology in question.

Ad esempio, nel caso dell' economizzatore il dispositivo deve essere in grado di soddisfare contemporaneamente i vincoli su: For example, in the case of the economizer, the device must be able to simultaneously satisfy the constraints on:

- Sezione di passaggio dei fumi; - Smoke passage section;

- Portata di fluido termovettore. - Flow rate of heat transfer fluid.

Il primo vincolo vieta l'installazione di economizzatori con sezione di passaggio dei fumi inferiore a quella della canna fumaria della caldaia esistente. Il secondo vincolo, invece, consente la scelta dei soli dispositivi che ammettono una portata di fluido termovettore minima inferiore a quella precedentemente calcolata per il caso specifico. The first restriction prohibits the installation of economizers with a section of passage of the fumes lower than that of the flue of the existing boiler. The second constraint, on the other hand, allows the choice of only the devices that admit a minimum flow rate of heat transfer fluid lower than that previously calculated for the specific case.

Ogni tecnologia verrà dimensionata ricercando la soluzione in termini di apparati e punti di funzionamento che danno il risultato migliore della funzione obiettivo. Per effettuare la scelta pià conveniente vengono impostate delle analisi di sensitività facendo variare i parametri della Function in range di variabilità appropriati. Each technology will be sized by searching for the solution in terms of devices and operating points that give the best result of the objective function. To make the most convenient choice, sensitivity analyzes are set by varying the parameters of the Function in appropriate ranges of variability.

In un altro esempio, se la funzione obiettivo è il costo di gestione dell'impianto, allora l'algoritmo della Function va a calcolare (utilizzando dati forniti dal produttore dell'apparato) i risparmi energetici conseguibili utilizzando la "nuova" Tecnologia nell'impianto. A questo punto, l'algoritmo effettua il calcolo di tutti i flussi di cassa che intercorrono in un dato arco temporale, ad esempio quindici anni, dall' effettuato investimento. Tali costi comprendono: In another example, if the objective function is the operating cost of the plant, then the Function algorithm calculates (using data provided by the equipment manufacturer) the energy savings achievable using the "new" technology in the plant . At this point, the algorithm calculates all the cash flows that occur in a given period of time, for example fifteen years, from the investment made. These costs include:

- Costo del corpo macchina; - Cost of the machine body;

- Costo di eventuali optional; - Cost of any optionals;

- Costo d'imballaggio e spedizione; - Cost of packing and shipping;

- Costo dei sistemi di contabilizzazione dei risparmi effettivi; - Cost of accounting systems for actual savings;

- Oneri di progettazione e predisposizione di eventuali autorizzazioni; - Design costs and preparation of any authorizations;

- Costi di gestione; - Management costs;

- Costi di Service e manutenzione programmata (ordinaria) o straordinaria (laddove richiesto dall'utente mediante un'opportuna interfaccia grafica); - Service costs and scheduled (ordinary) or extraordinary maintenance (where requested by the user through an appropriate graphic interface);

- Costi di estensione della garanzia (laddove richiesto dall'utente mediante un'opportuna interfaccia grafica); - Warranty extension costs (where requested by the user through an appropriate graphic interface);

- Risparmi imputabili alla riduzione dei consumi; - Savings attributable to the reduction in consumption;

- Incentivi (laddove presenti, e solo qualora l'utente decida di considerarli); - Costi dovuti all'aumento di acquisto di vettori energetici (ad esempio, nel caso dell' installazione di un economizzatore in un impianto che utilizza anche un cogeneratore, eventuale costo superiore dell'energia elettrica non pià prodotta mediante il cogeneratore qualora questo venisse spento). - Incentives (where present, and only if the user decides to consider them); - Costs due to the increase in the purchase of energy carriers (for example, in the case of the installation of an economizer in a plant that also uses a cogenerator, any higher cost of the electricity no longer produced by the cogenerator if this is switched off) .

Sulla base di tutti questi costi, la Function calcola l'andamento dei costi di gestione dell'impianto in un dato arco temporale laddove si utilizzasse l'apparato della taglia considerata ed operante nel dato punto di lavoro. On the basis of all these costs, the Function calculates the trend of the management costs of the plant in a given time period if the apparatus of the size considered and operating in the given work point is used.

Al termine di questa fase 503, dunque, l'algoritmo della Function avrà calcolato il valore della funzione obiettivo (ad es. risparmio energetico annuo o costi nel quinquennio o altro ancora) per ciascun apparato e per diversi punti di lavoro della Tecnologia. At the end of this phase 503, therefore, the Function algorithm will have calculated the value of the objective function (eg annual energy saving or costs in the five-year period or more) for each apparatus and for different work points of the Technology.

Al termine delle simulazioni, la Function (passo 504) seleziona, tra quelli della tecnologia considerata, l'apparato (taglia, fornitore) e il punto di lavoro che ottimizzano la funzione obiettivo ricercata, ad esempio l'apparato che minimizza i costi di gestione o che minimizza i consumi energetici dell'impianto. At the end of the simulations, the Function (step 504) selects, among those of the considered technology, the apparatus (size, supplier) and the operating point that optimize the objective function sought, for example the apparatus that minimizes management costs or that minimizes the energy consumption of the system.

Da ultimo, passo 505, viene creata la struttura dei dati di output, la quale contiene i dati di tutti gli apparati appartenenti alla tecnologia che sono compatibili con i dati dell'impianto (ad es. tutti quegli apparati che sono in grado di fornire i dati di energia indicati in ingresso) e che sintetizzano la Tecnologia in esame: Lastly, step 505, the output data structure is created, which contains the data of all the devices belonging to the technology that are compatible with the system data (e.g. all those devices that are able to provide energy data indicated in input) and which summarize the Technology in question:

- Dati identificativi (ad es. un codice o un numero progressivo) dell'apparato; - Dati energetici e/ o economici dell'impianto calcolati nelle simulazioni d'uso dell'apparato. - Identification data (eg a code or a progressive number) of the device; - Energy and / or economic data of the system calculated in the simulations of use of the apparatus.

La struttura dati di output comprende poi un'informazione sull'apparato della tecnologia che ottimizza la funzione obiettivo (ad es. riduce il costo di mantenimento). The output data structure then includes information on the technology apparatus that optimizes the objective function (eg reduces the maintenance cost).

Tornando al processo di "inizializzazione" 404, come detto in precedenza, questo prevede di lanciare le Function delle diverse tecnologie investigate. Tali Function ritorneranno, per quanto detto sopra con riferimento alla figura 5, i dati identificativi degli apparati utilizzabili nell'impianto perché compatibili con i dati dell'impianto inseriti dall'utente. L'insieme degli apparati così selezionati verrà nel seguito indicato come insieme delle tecnologie investigate ed applicabili. Returning to the 404 "initialization" process, as previously mentioned, this involves launching the Functions of the various technologies investigated. These Functions will return, for what has been said above with reference to Figure 5, the identification data of the devices that can be used in the system because they are compatible with the system data entered by the user. The set of apparatuses thus selected will be indicated below as a set of investigated and applicable technologies.

Successivamente alla fase di "Inizializzazione" 404, si passa alla fase di "Ottimizzazione" 405, il cui scopo è quello di individuare, tra tutte le tecnologie investigate ed applicabili, il mix che ottimizza la funzione obiettivo. Subsequently to the "Initialization" phase 404, one passes to the "Optimization" phase 405, the purpose of which is to identify, among all the technologies investigated and applicable, the mix that optimizes the objective function.

In una prima forma di realizzazione, la fase di "Ottimizzazione" 405, illustrata in Figura 6, prevede di calcolare il valore della funzione obiettivo per una pluralità di scenari definiti fissando diversi ordini di priorità per le tecnologie ed applicando, per ciascuno scenario, un approccio serie per l'efficientamento dell'impianto. In a first embodiment, the "Optimization" step 405, illustrated in Figure 6, provides for calculating the value of the objective function for a plurality of defined scenarios by setting different priority orders for the technologies and applying, for each scenario, a serious approach for plant efficiency.

Dopo aver acquisito (passo 601) l'informazione in uscita dalla fase di "inizializzazione" delle tecnologie investigate ed applicabili, vengono generati gli M (con M intero maggiore di 1) diversi scenari (passo 602). I diversi ordini di priorità possono essere generati in modi diversi, ad esempio utilizzando cicli for che scorrono le tecnologie investigate ed applicabili o utilizzando apposite routine, come funzioni Matlab÷ per il calcolo delle combinazioni possibili (es. combntns, nchoosek). After having acquired (step 601) the information outgoing from the "initialization" phase of the investigated and applicable technologies, the M (with integer M greater than 1) different scenarios are generated (step 602). The different priority orders can be generated in different ways, for example by using for loops that scroll through the technologies investigated and applicable or by using specific routines, such as Matlab ÷ functions for the calculation of the possible combinations (e.g. combntns, nchoosek).

Per ciascuno scenario (passo 603) viene lanciato un processo di ricerca di una soluzione di ottimizzazione della funzione obiettivo del tipo qui di seguito descritto con riferimento alla figura 7. Ciascuno di questi processi prevede di eseguire la Function della prima tecnologia (passo 702) in ordine di priorità. Tale Function permette così di dimensionare, sulla base dei dati dell'impianto forniti dall'utente e forniti in ingresso alla Function (passo 701), la Tecnologia 1. Come descritto in precedenza con riferimento alla figura 5, la Function ritorna in uscita gli apparati applicabili, ed anche l'indicazione dell'apparato e del punto di lavoro che permettono di ottimizzare la funzione obiettivo. La stessa Function ritorna in uscita i consumi energetici dell'impianto che si avrebbero utilizzando tale apparato nell'impianto. For each scenario (step 603) a search process for an optimization solution of the objective function of the type described below with reference to Figure 7 is launched. Each of these processes involves executing the Function of the first technology (step 702) in order of priority. This Function thus allows to size, on the basis of the system data provided by the user and supplied in input to the Function (step 701), Technology 1. As previously described with reference to Figure 5, the Function returns the devices to the output applicable, and also the indication of the apparatus and the working point that allow to optimize the objective function. The same Function returns the energy consumption of the system that would have been used in the system.

I consumi energetici così calcolati vengono utilizzati come dati d'ingresso per la Function della Tecnologia 2 in ordine di priorità, la quale dopo essere stata eseguita (passo 702) fornirà in uscita l'indicazione dell'apparato che ottimizza la funzione obiettivo nell'impianto simulato che utilizza le prime due tecnologie. Il processo viene ripetuto per tutte le altre tecnologie (passo 704), ciascuna delle quali viene dimensionata sulla base dei consumi energetici ricevuti in ingresso, ossia quelli calcolati per un impianto che utilizzi tutte le tecnologie precedenti in ordine di prioritl. The energy consumptions calculated in this way are used as input data for the Function of Technology 2 in order of priority, which after having been carried out (step 702) will provide the indication of the apparatus that optimizes the objective function in the system. simulated using the first two technologies. The process is repeated for all the other technologies (step 704), each of which is dimensioned on the basis of the energy consumptions received at the input, ie those calculated for a plant that uses all the previous technologies in order of priority.

I dati di costo e/ o consumo vengono automaticamente aggiornati ogni volta che viene applicata una Tecnologia. Questo avviene grazie a una struttura dati contenente i suddetti dati di costo e/ o consumo, che viene aggiornata dopo ogni avvio di una Function. Questa continua sovrascrittura permette di minimizzare il database fisico necessario per la simulazione, perché ciò che viene memorizzato è solo la struttura dati di output di ogni scenario (e non tutti gli step intermedi dello scenario stesso). Cost and / or consumption data are automatically updated each time a Technology is applied. This occurs thanks to a data structure containing the aforementioned cost and / or consumption data, which is updated after each start of a Function. This continuous overwriting allows to minimize the physical database necessary for the simulation, because what is stored is only the output data structure of each scenario (and not all the intermediate steps of the scenario itself).

Una volta eseguite tutte le Function delle varie tecnologie, si determina un mix di apparati che costituisce una soluzione subottimale (scenario) al problema di efficienza dell' impianto analizzato. Once all the functions of the various technologies have been performed, a mix of devices is determined which constitutes a suboptimal solution (scenario) to the efficiency problem of the analyzed plant.

Dopo aver calcolato le soluzioni subottimali per tutti gli scenari possibili (ossia per tutte le combinazioni di ordine di priorità), la fase di "Ottimizzazione" 405 prevede (passo 604) di scegliere come soluzione ottimale la soluzione subottimale che, tra tutte quelle calcolate, ottimizza la funzione obiettivo. After having calculated the suboptimal solutions for all possible scenarios (i.e. for all combinations of priority order), the "Optimization" phase 405 provides (step 604) to choose as the optimal solution the suboptimal solution which, among all those calculated, optimizes the objective function.

In una forma di realizzazione, qualora ci siano soluzioni subottimali che presentano lo stesso valore ottimale della funzione obiettivo, il metodo prevede di presentare all'utente, attraverso l'Interfaccia grafica d'utente, la possibilità di definire almeno un altro criterio secondario, preferibilmente tre, con cui creare una prioritarizzazione tra gli scenari "uguali" dal punto di vista della funzione obiettivo. In questo caso verr” dunque selezionato come ottimale lo scenario corrispondente al mix di tecnologie che presenta i parametri migliori. In one embodiment, if there are suboptimal solutions that have the same optimal value as the objective function, the method provides for presenting the user, through the graphical user interface, with the possibility of defining at least one other secondary criterion, preferably three, with which to create a prioritization between the "equal" scenarios from the point of view of the objective function. In this case, the scenario corresponding to the mix of technologies with the best parameters will therefore be selected as the optimal one.

In una forma di realizzazione alternativa, la fase di "Ottimizzazione" prevede l'utilizzo di un algoritmo di ottimizzazione per la ricerca dello scenario che massimizza (o minimizza) una funzione obiettivo predeterminata o selezionata dall'utente tramite l'interfaccia d'utente (ad esempio IRR, Indice di profittabilità, PayBack, Valore Attuale Netto dell'investimento totale). Come nell'esempio precedentemente descritto con riferimento alle figure 6 e 7, qualora ci siano soluzioni che hanno lo stesso valore del parametro principale, il metodo prevede di offrire all'utente, attraverso una interfaccia grafica, la possibilità di definire uno o pià ulteriori criteri secondari con cui creare una prioritarizzazione tra gli scenari "uguali" dal punto di vista della funzione obiettivo. In an alternative embodiment, the "Optimization" step involves the use of an optimization algorithm to search for the scenario that maximizes (or minimizes) a predetermined or user-selected objective function via the user interface ( e.g. IRR, Profitability Index, PayBack, Net Present Value of the total investment). As in the example previously described with reference to figures 6 and 7, if there are solutions that have the same value as the main parameter, the method provides for offering the user, through a graphical interface, the possibility of defining one or more further criteria secondary with which to create a prioritization between the "equal" scenarios from the point of view of the objective function.

Esempi di algoritmi di ottimizzazione sono gli algoritmi deterministici non utilizzabili per questa applicazione e quelli stocastici. Appartengono alla categoria degli algoritmi deterministici tecniche quali il Gradiente Coniugato (Conjugate Gradient, CG), mentre fanno parte dei metodi stocastici gli algoritmi genetici (basati su principi di genetica e selezione naturale), quello della ricottura simulata (simulateci annealing), dell' ottimizzazione a sciame (particle swam optimization), ottimizzazione a colonia di formiche (basato sul comportamento cooperativo di questi insetti, che permetto loro di trovare la strada più breve dal nido al cibo), ottimizzazione fuzzy (fuzzy optimations methods), metodi basati sulle reti neurali. In generale, dunque, gli algoritmi di ottimizzazione sono per sè noti al tecnico del ramo, e pertanto non si entrerà nel dettaglio degli stessi. Examples of optimization algorithms are the deterministic algorithms that cannot be used for this application and the stochastic ones. Technical deterministic algorithms such as Conjugate Gradient (CG) belong to the category of deterministic algorithms, while genetic algorithms (based on principles of genetics and natural selection), simulated annealing, optimization particle swam optimization, ant colony optimization (based on the cooperative behavior of these insects, which allows them to find the shortest path from nest to food), fuzzy optimization methods, methods based on neural networks . In general, therefore, the optimization algorithms are per se known to the person skilled in the art, and therefore we will not go into detail about them.

In generale, questa forma di realizzazione che ricerca l' ottimo (matematicamente il massimo o il minimo) della funzione obiettivo presenta un costo computazionale inferiore rispetto al metodo di ottimizzazione sopra descritto con riferimento alle figure 6 e 7. In general, this embodiment that searches for the optimum (mathematically the maximum or the minimum) of the objective function has a lower computational cost than the optimization method described above with reference to Figures 6 and 7.

Nella forma di realizzazione preferita, al termine della fase di "inizializzazione" 404, il metodo prevede di stimare il tempo computazionale della fase di ottimizzazione utilizzando il metodo di figura 6 e 7. La stima viene fatta preferibilmente utilizzando delle tabelle accessibili al processore 10 che implementa il metodo. Tali tabelle sono previste per le varie funzioni obiettivo selezionabili dall'utente e per le diverse combinazioni di tecnologie e conservano tempi medi di calcolo derivanti da prove empiriche o stime matematiche. Ovviamente il tempo fisico di esecuzione dipende dall'hardware del server 10 che esegue il metodo di figura 4, dunque in una forma di realizzazione attraverso l'interfaccia grafica l'utente può selezionare una tipologia di hardware e imporre un tempo massimo per le computazioni. Qualora il tempo massimo fosse superiore a quello prospettato dalle tabelle per l'hardware selezionato, il processore 10 viene configurato per implementare una fase di ottimizzazione che utilizza un algoritmo di ottimizzazione diverso da quello di figura 6 e 7. In the preferred embodiment, at the end of the "initialization" step 404, the method provides for estimating the computational time of the optimization step using the method of figures 6 and 7. The estimate is preferably made using tables accessible to the processor 10 which implement the method. These tables are provided for the various user-selectable objective functions and for the various combinations of technologies and retain average calculation times deriving from empirical tests or mathematical estimates. Obviously the physical execution time depends on the hardware of the server 10 which carries out the method of figure 4, therefore in one embodiment through the graphic interface the user can select a type of hardware and impose a maximum time for the computations. Should the maximum time be greater than that envisaged by the tables for the selected hardware, the processor 10 is configured to implement an optimization phase which uses an optimization algorithm other than that of figures 6 and 7.

Determinato il mix ottimale di tecnologie, il metodo termina al passo 406 con la presentazione all'utente delle informazioni sui consumi energetici ottenibili e/ o i costi nel tempo di gestione dell'impianto ottimizzato con il mix di apparati selezionati. Questi dati di output possono essere inseriti in un file che viene messo a disposizione del computer 2 da cui opera l'utente o essere stampati. Once the optimal mix of technologies has been determined, the method ends at step 406 with the presentation to the user of the information on the energy consumption that can be obtained and / or the costs in the management time of the system optimized with the mix of selected devices. This output data can be inserted into a file which is made available to the computer 2 from which the user operates or be printed.

Vantaggiosamente, in una forma di realizzazione i dati di output riportano non solo i dati relativi allo scenario ottimale calcolato, ma anche i dati di uno o pià scenari non ottimali dal punto di vista dalla funzione obiettivo, per permettere comunque all'utente di scegliere tra diversi mix tecnologici. Advantageously, in one embodiment the output data report not only the data relating to the calculated optimal scenario, but also the data of one or more non-optimal scenarios from the point of view of the objective function, to allow the user to choose between different technological mixes.

Dalla descrizione qui sopra riportata è evidente, quindi, come la soluzione tecnica secondo la presente invenzione, nei suoi diversi aspetti, permetta di raggiungere gli scopi proposti. From the above description it is therefore evident how the technical solution according to the present invention, in its various aspects, allows to achieve the proposed aims.

È altrettanto evidente, ad un tecnico del ramo, che è possibile apportare modifiche e ulteriori varianti alla soluzione descritta con riferimento alle figure allegate, senza per questo fuoriuscire dall'insegnamento della presente invenzione e dall'ambito di protezione come definito dalle rivendicazioni allegate. It is equally evident to a person skilled in the art that it is possible to make modifications and further variations to the solution described with reference to the attached figures, without thereby departing from the teaching of the present invention and from the scope of protection as defined by the attached claims.

In particolare, è evidente che l'invenzione è riferita non solo ad un generico metodo per selezionare le tecnologie da utilizzare per migliorare l'efficienza energetica di un impianto, ma è diretto ad un programma per elaboratore contenente porzioni di codice che, quando eseguite da un computer o, in generale da un sistema informatico, permettono di implementare il metodo. Nonostante l'invenzione sia stata descritta con riferimento ad un particolare sistema informatico, in cui un server ed un computer remoto collaborano per implementare il metodo di ottimizzazione energetica di un impianto, è evidente che tale sistema informatico non debba intendersi come esempio limitativo dell'invenzione, essendo le stesse funzioni realizzabili da un solo computer o da una pluralità di computer cooperati. Le porzioni di codice che permettono di eseguire il metodo possono quindi essere diversamente distribuite su diversi computer, ad esempio in un ambiente cloud. In particular, it is evident that the invention refers not only to a generic method for selecting the technologies to be used to improve the energy efficiency of a plant, but is directed to a computer program containing portions of code which, when executed by a computer or, in general, a computer system, make it possible to implement the method. Although the invention has been described with reference to a particular computer system, in which a server and a remote computer collaborate to implement the energy optimization method of a plant, it is evident that this computer system should not be understood as a limiting example of the invention. , the same functions being achievable by a single computer or by a plurality of cooperated computers. The portions of code that allow you to execute the method can therefore be distributed differently on different computers, for example in a cloud environment.

Claims (9)

RIVENDICAZIONI 1. Sistema computerizzato (1000) per la selezione computerizzata delle tecnologie da applicare al fine di migliorare l’efficienza energetica di un impianto, comprendente un processore (10) e un computer (2) collegati tra loro mediante una rete (3,4); il computer (2) essendo configurato per: - implementare un’interfaccia utente; - acquisire dati di impianto, necessari per definire uno scenario tecnologico ottimale per l’impianto, attraverso l’interfaccia utente, e - trasmettere i dati dell’impianto al server, e in cui il processore (10) comprende un database (12) memorizzante almeno dati su una pluralità di apparati e informazioni necessarie per calcolare parametri termodinamici ed economici di interesse per una tecnologia applicabile all’impianto, ed è configurato per: - definire di una funzione obiettivo da ottimizzare; - acquisire di un insieme di tecnologie applicabili allo stabilimento (601) dalla base di dati (12) basata sui dati dell’impianto, ciascuna tecnologia comprendente almeno un apparato caratterizzato da propri consumi, caratteristiche tecniche e costi; - determinare (305) un insieme ottimale di apparati appartenenti a diverse tecnologie applicabili, detto insieme di apparecchi a quello che ottimizza la funzione obiettivo, e - trasmettere l’insieme ottimale di apparecchiature al computer (2), caratterizzato dal fatto che il processore (10) seleziona tecnologie applicabili in un gruppo di tecnologie indagabile memorizzate in un database (12) tramite, per ogni tecnologia indagabile di detto gruppo: i l’acquisire (501), fra detti dati dell’impianto, i dati necessari al dimensionamento della tecnologia indagabile; ii a partire dai dati acquisiti, il calcolare (502) parametri termodinamici ed economici dell’impianto necessari per dimensionare la tecnologia investigabile; iii il simulare (503) l’uso nell’impianto degli apparati della tecnologia investigabile utilizzando i parametri termodinamici calcolati al punto ii); iv il selezionare (504) come tecnologia applicabile l’insieme di apparati della tecnologia investigabile che sono coerenti con i consumi e i vincoli dell’impianto. CLAIMS 1. Computerized system (1000) for the computerized selection of the technologies to be applied in order to improve the energy efficiency of a plant, comprising a processor (10) and a computer (2) connected to each other via a network (3,4) ; the computer (2) being configured for: - implement a user interface; - acquire system data, necessary to define an optimal technological scenario for the system, through the user interface, and - transmit the system data to the server, e in which the processor (10) includes a database (12) storing at least data on a plurality of devices and information necessary to calculate thermodynamic and economic parameters of interest for a technology applicable to the plant, and is configured for: - define an objective function to be optimized; - acquire a set of technologies applicable to the plant (601) from the database (12) based on the plant data, each technology comprising at least one device characterized by its own consumption, technical characteristics and costs; - determine (305) an optimal set of apparatuses belonging to different applicable technologies, called set of apparatuses to the one that optimizes the objective function, and - transmit the optimal set of equipment to the computer (2), characterized by the fact that the processor (10) selects applicable technologies in a searchable technology group stored in a database (12) by, for each searchable technology of that group: i the acquisition (501), among said plant data, the data necessary for the sizing of the investigable technology; ii starting from the acquired data, the calculation (502) thermodynamic and economic parameters of the plant necessary to size the investigable technology; iii simulating (503) the use in the system of the investigable technology equipment using the thermodynamic parameters calculated in point ii); iv selecting (504) as the applicable technology the set of investigable technology apparatuses that are consistent with the consumption and constraints of the plant. 2. Sistema computerizzato (1000) secondo la rivendicazione 1, in cui il processore (10) è configurato per: - definire una pluralità di scenari, in cui un diverso ordine di priorità delle tecnologie applicabili corrisponde a ciascun scenario; - per ogni scenario: a) selezionare (701), sulla base dei consumi energetici dei e costi attuali dell’impianto, così come delle tecnologie attualmente presenti con prestazioni energetiche pertinenti, un primo apparato della tecnologia applicabile con un alto livello di priorità, detto apparato essendo quello che ottimizza la funzione obiettivo; b) calcolare primi nuovi consumi energetici dell’impianto simulando l’uso di detto primo apparato nell’impianto; c) selezionare (702) un secondo apparato di una seconda tecnologia applicabile che è secondo nell’ordine di priorità, detto secondo apparato è quello tra gli apparati della seconda tecnologia che ottimizza la funzione bersaglio in un impianto che usa il primo apparato e che esibisce detti primi nuovi consumi energetici; d) calcolare i secondi nuovi consumi energetici dell’impianto simulando l’uso del primo e del secondo apparato nell’impianto; e) selezionare (704), per ogni tecnologia rimanente, un rispettivo apparato che ottimizza la funzione obiettivo in un impianto che utilizza gli apparati precedentemente selezionati dalle tecnologie con ordine di priorità più elevato f) determinare una soluzione di efficienza subottimale per l’impianto come l’insieme degli apparati selezionati in base ai passaggi da a) a e); - selezionare (604) come set ottimale di apparati la soluzione subottimale che ottimizza la funzione obiettivo considerando ciascun scenario. Computerized system (1000) according to claim 1, wherein the processor (10) is configured for: - define a plurality of scenarios, in which a different order of priority of the applicable technologies corresponds to each scenario; - for each scenario: a) select (701), on the basis of the energy consumption of the current plant costs, as well as of the technologies currently present with relevant energy performance, a first apparatus of the applicable technology with a high level of priority, said apparatus being the one that optimizes the objective function; b) calculate the first new energy consumption of the system by simulating the use of said first device in the system; c) select (702) a second apparatus of a second applicable technology which is second in the order of priority, said second apparatus is the one among the apparatuses of the second technology which optimizes the target function in a plant which uses the first apparatus and which exhibits said first new energy consumption; d) calculate the second new energy consumption of the system by simulating the use of the first and second equipment in the system; e) select (704), for each remaining technology, a respective apparatus that optimizes the objective function in a plant that uses the apparatuses previously selected by the technologies with higher priority order f) determine a suboptimal efficiency solution for the plant such as the set of devices selected on the basis of steps a) to e); - select (604) as the optimal set of apparatuses the suboptimal solution that optimizes the objective function considering each scenario. 3. Sistema computerizzato (1000) secondo la rivendicazione 2, in cui il processore (10) è configurato per definire tutte le possibili permutazioni dell’ordine di priorità delle tecnologie applicabili come detta pluralità di scenari. 3. Computerized system (1000) according to claim 2, in which the processor (10) is configured to define all the possible permutations of the order of priority of the applicable technologies as said plurality of scenarios. 4. Sistema computerizzato (1000) secondo la rivendicazione 2 o 3, in cui il processore (10) seleziona un rispettivo apparato per ciascuna tecnologia rimanente, valutando diversi punti operativi in condizioni di off-design dell’apparecchiatura con le relative prestazioni energetiche. 4. Computerized system (1000) according to claim 2 or 3, in which the processor (10) selects a respective apparatus for each remaining technology, evaluating different operating points in conditions of off-design of the apparatus with the relative energy performance. 5. Sistema computerizzato (1000) secondo la rivendicazione 2 o 3 o 4, in cui il processore (10) è configurato per - minimizzare il database (12) necessario per simulare l’uso di apparati della tecnologia investigabile sovrascrivendo i dati dei consumi energetici precedentemente calcolati per la selezione del dispositivo della tecnologia precedente in ordine di priorità, con i dati dei consumi energetici calcolati al termine della selezione di un apparato di una tecnologia. Computerized system (1000) according to claim 2 or 3 or 4, wherein the processor (10) is configured for - minimize the database (12) necessary to simulate the use of searchable technology devices by overwriting the energy consumption data previously calculated for the selection of the previous technology device in order of priority, with the energy consumption data calculated at the end of the selection of an apparatus of a technology. 6. Sistema computerizzato (1000) secondo la rivendicazione 1 o 2 o 3 o 4 o 5, in cui il computer (2) è configurato per: - acquisire criteri di ottimizzazione secondari a attraverso l’interfaccia utente, e - trasmettere detto criterio di ottimizzazione secondario al processore (10), e in cui il processore (10) è configurato per: - selezionare come soluzione ottimale la soluzione tra diverse soluzioni sub-ottimali che sono equivalenti per quanto riguarda l’ottimizzazione della funzione obiettivo. Computerized system (1000) according to claim 1 or 2 or 3 or 4 or 5, wherein the computer (2) is configured for: - acquire secondary optimization criteria a through the user interface, e - transmitting said secondary optimization criterion to the processor (10), e where the processor (10) is configured for: - select as the optimal solution the solution among several sub-optimal solutions that are equivalent with regard to the optimization of the objective function. 7. Sistema computerizzato (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 6, in cui il processore (10) è configurato per - stimare, in base ai dati dell’impianto e alla funzione obiettivo, tempi di esecuzione richiesti per determinare l’insieme ottimale di apparati per una tecnologia applicabile implementando due metodi diversi, e - implementare il metodo con il tempo di esecuzione inferiore se detto tempo di esecuzione supera un valore predeterminato. Computerized system (100) according to any one of claims 1 to 6, wherein the processor (10) is configured for - estimate, based on the plant data and the objective function, the execution times required to determine the optimal set of devices for an applicable technology by implementing two different methods, and - implementing the method with the lower execution time if said execution time exceeds a predetermined value. 8. Sistema computerizzato (1000) secondo la rivendicazione 7, in cui il processore (10) stima i tempi di esecuzione utilizzando tabelle stabilite prima di iniziare la selezione computerizzata delle tecnologie. Computerized system (1000) according to claim 7, wherein the processor (10) estimates the execution times using established tables before starting the computerized selection of technologies. 9. Sistema computerizzato (1000) secondo la rivendicazione 7, in cui uno di detti metodi implementati dal server (10) comprende un algoritmo di ottimizzazione stocastica appartenente al gruppo comprendente: algoritmi genetici, algoritmi di simulated annealing, ottimizzazione con sciame particelle, ottimizzazione di colonie di formiche, ottimizzazione di logica fuzzy, algoritmi basati su reti neurali. Computerized system (1000) according to claim 7, wherein one of said methods implemented by the server (10) comprises a stochastic optimization algorithm belonging to the group comprising: genetic algorithms, simulated annealing algorithms, optimization with particle swarm, optimization of ant colonies, fuzzy logic optimization, algorithms based on neural networks.
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