Riscaldamento basati su pompe di calore aria - acqua

Sistemi di riscaldamento basati su pompe di calore aria-acqua

di Gabriele Uberti - Le recenti direttive europee sulla promozione dell'efficienza energetica e sull'utilizzo di fonti di energia rinnovabili in campo edilizio hanno incentivato la diffusione di sistemi di condizionamento dell'aria e produzione di acqua calda sanitaria a pompa di calore.

Le pompe di calore ad aria, in particolare, sfruttano l'energia aeroterma, riconosciuta come fonte energetica rinnovabile dalle Direttive EPBD Recast e ben si presentano a essere installate nelle ristrutturazioni di edifici esistenti, essendo sistemi relativamente poco costosi e facili da installare ed essendo l'aria esterna disponibile praticamente ovunque.

D'altro canto l'efficienza di una pompa di calore ad aria è soggetta all'aleatorietà del clima esterno, pertanto risulta fondamentale, al fine di ottimizzarne le prestazioni stagionali, un dimensionamento accurato della macchina, che tenga conto dei carichi termici dell'edificio, ma anche del clima della località in cui l'impianto si trova e della tipologia di sistema di regolazione della pompa di calore ai carichi parziali.

L'efficienza stagionale di una pompa di calore è, infatti, fortemente influenzata dai valori assunti dal Coefficiente di Prestazione (COP) ai carichi parziali, poiché durante la stagione di riscaldamento la macchina funziona a pieno carico solo per una porzione limitata di tempo.

La norma europea UNI EN 14825 e la norma italiana UNI / TS 11300 - 4 utilizzano il metodo bin per schematizzare il clima esterno nella valutazione delle prestazioni stagionali delle pompe di calore aria - acqua. Un bin rappresenta il numero di ore in cui l'aria esterna presenta un valore di temperatura che cade entro un intervallo ampio 1k e centrato su un valore intero di temperatura.

Per determinare il profilo dei bin durante la stagione di riscaldamento, mentre la norma UNI EN 14825 divide l'Europa in tre zone climatiche e fornisce direttamente per ognuna l'andamento dei bin, la UNI / TS 11300 - 4 propone un metodo di calcolo basato su una distribuzione normale di temperatura esterna, che utilizza come input i valori locali di temperatura esterna di progetto, e temperatura esterna e irraggiamento giornaliero medi mensili.

La potenza termica erogata da una pompa di calore aria - acqua può essere ottenuta, partendo dai dati tecnici forniti dal costruttore, in funzione della temperatura dell'aria esterna e della temperatura, di mandata dell'acqua calda prodotta dalla pompa di calore.

Per macchine multi- compressore (MCHP) o dotate di inverter (IDHP), la capacità termica dipende invece anche dal numero di compressori in funzione (MCHP) o dalla frequenza dell'inverter (IDHP).

Fonte: La Termotecnica Efficienza Energetica di C.Naldi, M.Dongellini, G.L. Morini

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