EVOLUZIONE DEL SISTEMA EDIFICIO IMPIANTO
• Involucro edilizio sempre più performance
• Esigenze di comfort più marcate
• Ruolo della regolazione sempre più importante
• Centrali termiche sempre più integrate
POMPE DI CALORE GEOTERMICHE: TANTI VANTAGGI IN UN UNICA SOLUZIONE
• Energia geotermica: gratuita, facilmente disponibile, livello termico elevato
• Elevata affidabilità delle macchine geotermiche
• Bassi costi di esercizio
• Costi di manutenzione trascurabili
• Lunga vita utile
• Possibilità di installazione interna
POMPE DI CALORE IDRONICHE
COMPRESSOREORGANO DI ESPANSIONE
EVAPORATORE
CONDENSATORE
Q1=Q0+L
L
Q0
AMBIENTE DA CLIMATIZZARE
FLUIDO INTERMEDIO
POMPA DI CALORE
• Pompe di calore elettriche a compressione
• Riscaldamento
• Raffreddamento e deumidificazione
• Produzione ACS
EFFICIENZA DEL SISTEMA-IMPIANTO:
COMPRESSOREORGANO DI ESPANSIONE
EVAPORATORE
CONDENSATORE
Q1=Q0+L
L
Q0
AMBIENTE DA CLIMATIZZARE
FLUIDO INTERMEDIO
POMPA DI CALORE
• Performance della Pompa di Calore
• Tipo di terminali e temperature di lavoro
• Tipo di sorgente e temperature di lavoro
RUOLO CENTRALE DELLA PROGETTAZIONE
COMPRESSOREORGANO DI ESPANSIONE
EVAPORATORE
CONDENSATORE
Q1=Q0+L
L
Q0
AMBIENTE DA CLIMATIZZARE
FLUIDO INTERMEDIO
POMPA DI CALORE
Temperature di lavoro impianto
Temperature disponibili alla sorgente
Privilegiare impianti a bassa temperatura
Dimensionare correttamente il geoscambiatore
COMPRESSOREORGANO DI ESPANSIONE
EVAPORATORE
CONDENSATORE
Q1=Q0+L
L
Q0
POMPA DI CALORE
PERFORMANCE DELLA POMPA DI CALORE:
COP = PT
PA
EER = PF
PA
Riscaldamento
Raffreddamento
MINORE E’ L’ASSORBIMENTO ELETTRICO MIGLIORI SONO LE PERFORMANCE
IL COMPRESSORE: IL CUORE DELLA POMPA DI CALORE
COMPRESSOREORGANO DI ESPANSIONE
EVAPORATORE
CONDENSATORE
Q1=Q0+L
L
Q0
POMPA DI CALORE
QUALI CARATTERISTICHE DEVE AVERE?
POMPE DI CALORE ACTEA SI ROSSATO GROUP
• Geotermia/Idrotermia
• Riscaldamento
• Raffreddamento
• Produzione di acqua calda sanitaria
20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%100%
Per il 60% del tempo il carico è inferiore al 30%
Per il 90% del tempo il carico è inferiore al 60%
CAPACITA’ DI ADATTAMENTO AI CARICHI PARZIALI
Il carico di picco, per il quale è dimensionata la pompa di calore, ha una bassa frequenza di accadimento. I carichi parziali ricorrono per la maggior parte del tempo.
on-o
Compressori a giri variabili azionati da inverter
Compressori ON-OFF
CAPACITA’ DI ADATTAMENTO AI CARICHI PARZIALI
COMPRESSORI DI NUOVA GENERAZIONE: TWIN ROTARY BLDC INVERTER
• Motore brushless in corrente continua
• Due camere di compressione sullo stesso albero
• Consumi energetici ridotti del 30%*
• Vibrazioni ridotte del 75% *
• Prestazioni elevate anche a basso numero di giri
*Rispetto a compressori di rotativi di taglia equivalente
VANTAGGI DEI COMPRESSORI A GIRI VARIABILI
• Dimensionamento del campo sonde sul solo fabbisogno dell’edificio
• Semplificazione del dimensionamento del campo sonde
• Risparmio nell’investimento iniziale rispetto ad una pompa di calore con compressore ON-OFF
• Migliore gestione delle criticità dovute ad un errato dimensionamento del campo sonde
IMPORTANZA DELLA REGOLAZIONE
• Valvola di espansione elettronica
• Compensazione della temperatura di mandata in funzione della temperatura esterna
• Impostazioni e visualizzazione delle temperature di lavoro
• Segnalazione e visualizzazione allarmi
1
2
34
5
6
7
Circuito sorgente Circuito impianto
Circuito ACS
1: Compressore2: Valvola inversione ciclo3: Ricevitore liquido4: Scambiatore piastre lato impianto5: Valvola espansione elettronica6: Scambiatore piastre lato sorgente7: Desurriscaldatore
ACS
SORGENTE
IMPIANTO
RECUPERO PARZIALE DEL CALORE DI CONDENSAZIONE
REC. PARZ.
V.ESPANSIONE
CONDENSATORE
EVAPORATORE
COMPRESSORE
• Recupero parziale del calore di condensazione
• Aumento della temperatura di mandata in riscaldamento
• Produzione di ACS in raffreddamento
ACCESSORI IMPORTANTI
ACCUMULO INERZIALE
• Evita il pendolamento della p.d.c.
• Aumenta le prestazioni stagionali
• E’ già integrato nelle p.d.c. geotermiche di taglia più piccola
ACCESSORI IMPORTANTI
KIT DI RESISTENZE DI INTEGRAZIONE
pdc
Temperatura di bivalenza
• Dimensionamento ad una potenza inferiore al carico di picco dell’edificio
• Risparmio sulla pompa di calore evitando il salto di taglia
• Riduzione dell’investimento per il geo-scambiatore
ACCESSORI IMPORTANTI
CRITERI DI DIMENSIONAMENTO PER LA POMPA DI CALORE
• Potenza termica/frigorifera di picco
• Temperature di lavoro dei terminali idronici
• Eventuale produzione di ACS
• Temperatura di riferimento per la sorgente 0°C (con circuito glicolato)
DATI IN INGRESSO
-
TEMPERATURE DI MANDATA PER DIVERSE TIPOLOGIE DI IMPIANTO
Caldo: 30-40°C
Freddo: 15-18°C
Caldo: 40-50°C
Freddo: 7 °CCaldo: 55°CFreddo: /
ACTEA
ModelliModelliModelliModelliModelliModelliModelliModelliModelliModelliModelliModelliModelliModelli
ACTEA 0505 0707 0909 1414 1818 2323ACTEA
W35 W50 W35 W50 W35 W50 W35 W50 W35 W50 W35 W50
kWt (B0) 5,57 5,32 7,45 7,12 9,56 9,18 12,7 12,3 19,7 18,7 24,5 23,2
kWe (B0) 1,17 1,57 1,62 2,51 2,09 3,06 2,69 4 4,13 5,91 5,26 7,33
COP 4,51 n.a. 4,51 n.a. 4,56 n.a. 4,67 n.a. 4,78 n.a. 4,81 n.a.
EER (W23/ B35) 5,23 n.a. 5,08 n.a. 5,26 n.a. 5,19 n.a. 5,02 n.a. 5,08 n.a.
Prestazioni con applicazione sonde geotermiche sec. UNI EN 14511-2004
kWt = potenza termica fornita (kW)
kWe= potenza elettrica assorbita dai compressori (kW)
B0 = Temperatura in entrata allo scambiatore sorgente a 0°C
W35 = Temperatura in uscita allo scambiatore utilizzo a 35°C
% Peso glicole etilenico = 30 %
LETTURA DELLE PRESTAZIONI E SCELTA DELLA POMPA DI CALORE
La potenza erogata dalla pompa di calore deve coprire il fabbisogno di picco dell’immobile, al netto di eventuali potenze integrative
• Temperatura del fluido in ingresso dalla sorgente
• Temperature di lavoro dell’impianto
COEFFICIENTI DI PRESTAZIONE: GEOTERMIA VS AEROTERMIA
Geotermia/Acqua Terreno 0°C / Acqua Mandata 35°C COP = 4,6
Geotermia/Acqua Terreno 0°C / Acqua Mandata 45°C COP = 3,6
Geotermia/Acqua Terreno 0°C / Acqua Mandata 55°C COP = 3,0
Aria/Acqua Aria 2°C / Acqua Mandata 35°C COP = 3,6
Aria/Acqua Aria 2°C / Acqua Mandata 45°C COP = 2,9
Aria/Acqua Aria 2°C / Acqua Mandata 55°C COP = 2,4
ESEMPIO DI IMPIANTO
• Vercelli villetta su due livelli 120 m2
• Fabbisogno energetico riscaldamento 9600 kWh
• Produzione ACS AIR COMBO PRO 300
• Fabbisogno di picco 7 kW
• Impianto radiante Tm = 35°C
• Temperatura di progetto sorgente Ts = 0 °C
Descrizione Simbolo ValoreEfficienza della pompa di calore SCOP 4,3Efficienza di sistema con circolatore SCOP 4,0
Rendimento caldaia a metano 𝜂 0,9
Costo energia elettrica €/kWh 0,18
Costo metano ( P.C.I. 9,5 kWh/Sm3, Tariffa 1 €/Sm3 ) €/kWh 0,11Descrizione Simbolo ValoreCosto riscaldamento pompa di calore € 450
Costo riscaldamento caldaia € 1170
ESEMPIO DI IMPIANTO
Descrizione Simbolo ValoreDomanda di energia elettrica per solo riscaldamento Kwh 2500 Domanda di energia elettrica per ACS Stand Alone (con AIR COMBO PRO 3300 kWh con COP=3) Kwh 1100
Domanda di energia elettrica per usi obbligati Kwh 2400
Considerata l’ubicazione in Italia settentrionale sarebbe sufficiente una potenza installata di circa 6 kWp.
ESEMPIO DI IMPIANTO
ESEMPIO DI APPLICAZIONE
• Condominio di 12 appartamenti in classe A
• Latina- Tmin 2°C
• Fabbisogno di picco 35 kW
• integrazione solare termica e fotovoltaica
• Minieolico
ESEMPIO DI APPLICAZIONE
• Terreno in condizioni indisturbate a 17°C
• Indagine GRT
• Campo di 7 sonde da 80 m
• Controsoffitto radiante ECOWALL DRY riscaldamento e raffrescamento
• Rinnovo aria e deumidificazione con ECODRY CNREC/ALTAIR
• Pompa di calore geotermica ACTEA SI 26T
• Integrazione solare termica: 22 mq installati
• Integrazione solare fotovoltaica: 11 kWp installati
IMPIANTI STABILIMENTO ROSSATO GROUP
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