ARCHIVIO POMPE DI CALORE

Pompa di calore a ciclo inverso a compressione di gas, azionata da motore elettrico

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Il numero di schede contenuto nella pagina principale è funzione delle proprietà della pompa di calore ossia dal fatto di poter essere utilizzata per produrre ACS e se è del tipo reversibile ossia produce anche raffrescamento.

Tali proprietà si specificano attivando l'apposito check nella scheda Dati Generali.

Scheda Dati generali

Descrizione: descrizione del modello del componente.

Fornitore : è possibile indicare la ditta produttrice della macchina.

Tipo alimentazione: selezionare Pompa di calore o Chiller. Nel caso in cui si selezioni chiller non è possibile inserire dati in riscaldamento e acs, quindi come dice il nome il componente è solo in raffrescamento.

Tipo: selezionare tra le tre opzioni disponibili per determinare se azionata da Motore Elettrico, Motore Endotermico o ad Assorbimento.

Nel caso di azionamento a motore endotermico o ad assorbimento occorre indicare il Combustibile nell'apposito menu a tendina che appare nella scheda Generali.

Modulante : ponendo il segno di spunta in corrispondenza di tal checkbox, si segnala che la PDC è dotata di motore ad inverter. Tale informazione non è utilizzata per il calcolo della prestazione della macchina ma esclusivamente ai fini dell'esportazione delle

caratteristiche del generatore all'interno del file XML per il catasto energetico.

Sorgente Fredda/Pozzo caldo: tramite tale campo si definisce la natura del pozzo caldo e pozzo freddo della pompa di calore. Prevede le opzioni:

aria-aria

antigelo - aria

acqua - aria

aria - acqua

antigelo - acqua

acqua - acqua

Con sorgente fredda diversa da aria (antigelo, acqua di falda), nella parte inferiore della maschera si attiva il wizard per l'inserimento delle temperature della sorgente esterna, per riscaldamento e/o per raffrescamento.

Nel solo caso in cui il tipo di pompa di calore sia Aria-Acqua il programma mostra il campo aggiuntivo:

Aria Interna (solo ACS) che ha lo scopo di identificare gli scaldabagno a pompa di calore. Il check deve essere attivato per pompe di calore installate in ambiente interno e producono solo ACS. In questo caso il calore che la pompa sottrae dal pozzo freddo

(ambiente interno) viene poi aggiunto come carico termico alla zona stessa per il servizio in riscaldamento.

Acqua Calda Sanitaria: attivare il check se la pompa di calore può essere utilizzata per produrre ACS. In questo caso il programma abilita la relativa scheda Acqua calda sanitaria per l'inserimento dei dati nominali di prestazione per l'erogazione di tale servizio.

Raffrescamento: attivare il check se la pompa di calore può essere utilizzata per il calcolo in raffrescamento. Il programma abilita la relativa scheda Raffrescamento per l'inserimento dei dati nominali per il funzionamento in raffrescamento.

Nel caso in cui la pompa sia del tipo Acqua-Aria e Acqua-Acqua tale scheda mostra due campi aggiuntivi (vedi immagine sottostante) dove poter impostare i dati della temperatura della sorgente fredda :

Cliccando sul pulsante posto alla destra del campo Dati bin mensili per la sorgente fredda il programma apre la maschera (vedi immagine sottostante) dove specificare la temperatura della sorgente per ogni bin di temperatura esterna di calcolo.

L'inserimento della temperatura può avvenire manualmente in ogni singolo bin oppure mensilmente usando il pulsante <Imposta mese selezionato> dopo avere cliccato sul mese da impostare ed aver digitato il valore nell'apposito campo in basso.

Premendo <Imposta tutto> invece, il valore inserito nel campo in basso è associato a tutti i bin di temperatura.

Dato che i Bin di temperaura esterna dipendono dalla località di progetto occorre aver selezionato la la località prima di accedere all'archivio e procedere con l'impostazione dei dati.

Il campo Temperature Medie Mensili per il pozzo caldo appare solo se la pompa di calore opera in Raffrescamento (ovvero solo se è stato attivato il relativo check).

Cliccando sul pulsante posto al lato il programma apre la maschera dove inserire le temperature medie mensili al condensatore (ossia alla sorgente esterna in quanto occorre tener presente che il ciclo è inverso rispetto al funzionamento in riscaldamento).

All'utente viene data la possibilità di inserire le temperature medie mensili di tutti i mesi dell'anno sebbene questi dati saranno utilizzati solo per il calcolo della prestazione in raffrescamento (mesi estivi).

Scheda Riscaldamento

La configurazione di tale scheda si differenzia a seconda che in corrispondenza della voce "Tipo di calcolo" si opti per la voce "Analitico" oppure per la voce "Metodo secondo Prospetto 31 UNI/TS 11300-4".

Metodo analitico

Tale scheda, nella parte inferiore, è suddivisa in due ulteriori sottoschede: Potenza termica output [kW] e COP,H oppure Potenza elettrica input [kW], a seconda della scelta operata in corrispondenza del campo "Dati conosciuti di input" .

L'immagine qui sotto mostra la scheda dove inserire i dati delle prestazioni (Potenza termica output e COP,H) in riscaldamento della pompa di calore.

I valori da inserire ed il relativo significato dei campi è riportato qui di seguito.

- Comportamento alla Temperatura Bivalente (CR>1): si definisce temperatura bivalente la temperatura alla quale il fattore di carico CR è pari ad 1. Se il comportamento è Alternato il programma scollega la pompa di calore in tale condizione (energia resa = zero), mentre se il comportamento è Parallelo la pompa di calore continua a funzionare e l'energia resa arriva da calcolo;

- TOL Temperatura Limite di Funzionamento: il valore qui inserito è un limite inferiore nel senso che per temperature di sorgente fredda inferiore al valore qui inserito la pompa di calore si spegne (energia resa = zero);

- Metodo di Calcolo del COP ai carichi parziali: la scelte possibili sono le seguenti: 1) Ipotesi A con diversi gradini e 2) Ipotesi B solo gradino a pieno carico. Nel caso 1) come mostra l'immagine in alto occorre inserire di potenza in output per ogni gradino, mentre nel caso 2) il gradino è unico. Il primo gradino è quello a potenza resa maggiore ed i gradini successivi la potenza resa è decrescente;

- Dati Conosciuti di Input: definisce il tipo di dato di cui si dispone: 1) Potenza Output e COP oppure 2) Potenza Output e Potenza Elettrica Assorbita. Nel caso 1) il programma determina la potenza elettrica assorbita mentre nel caso 2) determina il COP.

- N. Punti Sorgente Fredda: numero di temperature della sorgente fredda per cui si hanno di dati di resa;

- N. Punti Pozzo Caldo: numero di temperature del pozzo caldo per cui si hanno di dati di resa

- N. Gradini: campo che si attiva solo nel caso in cui il Metodo di Calcolo del COP a Carchi Parziali sia stato seleziona Ipotesi A con più gradini

- C_c: (per pompe di calore aria/acqua, antigelo/acqua, acqua/acqua ) coefficiente di correzione della resa della pompa di calore a fattore di carico minore di CR_min. In assenza del valore dichiarato dal produttore si può inserire il valore previsto da norma ovvero 0,9 .

- C_d: (per pompe di calore aria/aria, antigelo/aria, acqua/aria ) coefficiente di correzione della resa della pompa di calore a fattore di carico minore di CR_min. In assenza del valore dichiarato dal produttore si può inserire il valore suggerito da norma ovvero 0,25.Per le pompe di calore ad assorbimento il fattore C_d corrisponde con il coefficiente correttivo legato al fattore di carico F_k (§9.4.4.3 della UNI/TS11300-4:2012);

- CR_min: è il valore di fattore di carico minimo al di sotto del quale il programma deve correggere i dati nominali di output e COP secondo le formule riportate sulla UNI/ TS 11300-4

Attivando la sottoscheda COP,H si attiva la tabella dove inserire i valori di COP (o potenza elettrica assorbita, in funzione del tipo di dato che si ha a disposizione e secondo quanto scelto al campo Dati Conosciuti di Input) nelle stesse condizioni di temperatura di sorgente fredda e pozzo caldo.

Metodo secondo Prospetto 31 della UNI/TS 11300-4

La seguente metodologia è descritta al paragrafo 9.1 della norma UNI/TS 11300-4.

Essa si applica a pompe di calore a compressione di gas ed azionamento elettrico (aria/aria, aria/acqua, acqua/acqua) quando per la macchina in esame non siano disponibili i dati relativi al clima di riferimento A (average) richiesti nella UNI EN 14825.

I dati richiesti sono:

Comportamento alla Temperatura Bivalente (CR>1): si definisce temperatura bivalente la temperatura alla quale il fattore di carico CR è pari ad 1. Se il comportamento è Alternato il programma scollega la pompa di calore in tale condizione (energia resa = zero), mentre se il comportamento è Parallelo la pompa di calore continua a funzionare e l'energia resa arriva da calcolo.

(Tdes) temperatura di progetto del clima : - 10 °C;

Fattore di carico climatico (PLR) per le temperature di aria esterna, calcolato assumendo la temperatura di progetto e un valore di temperatura di annullamento del carico pari a 16 °C, nei tre punti :

+ 2 °C (B)

+ 7 °C (C)

+ 12 °C (D)

Fattore di carico climatico (PLR) alla temperatura bivalente : il valore di riferimento della T_bival è -7°C (punto (A)

Potenza DC a pieno carico: occorre fornire la potenza termica utile a pieno carico nelle quattro condizioni di temperatura dell'aria esterna A,B,C,D

COP a carico parziale : occorre fornire il valore di COP nelle condizioni di parzializzazione A,B,C,D

COP a pieno carico : occorre fornire il valore di COP a pieno carico nelle quattro condizioni di temperatura dell'aria esterna A,B,C,D

Temperatura del pozzo caldo: 35 °C o 45 °C (mandata a temperatura costante)

Scheda Raffrescamento

Per quanto riguarda invece i dati per il calcolo in Raffrescamento, i dati da inserire sono di seguito elencati e la maschera è quella riportata nell'immagine qui sotto.

Pot. Nom. Utile del sistema di produzione: Indicare la potenza nominale della pompa di calore/chiller;

-Coefficienti di Prestazione (GUE/COP): inserire il valore di COP per fattori di carico pari al 100%, 75% , 50% e 25%. I valori di prestazione al di sotto del 25% del fattore di carico, se non sono noti li si calcola secondo la normativa UNI TS 11300-III cliccando sul relativo pulsante posto a lato del COP al 25%

-Potenza Nominale degli ausiliari: Indicare il valore di ausiliari elettrici esterni al chiller. Cliccando sul pulsante in corrispondenza del campo si accede alla maschera che riporta alcuni valori di assorbimento elettrico di ausiliari esterni (Rif: Prospetto 9 UNI TS 11300-III)

Sezione Esterna: Questo dato tiene conto dell'eventuale variazione di portata rispetto quella nominale e del rispettivo coefficiente correttivo da adottare. Selezionare una delle tre opzioni a disposizione: 1) Esterna 2) Canalizzata oppure 3) Con setti insonorizzati. Nel caso 1) nessuna correzione viene apportata alla resa mentre nel caso 2) in funzione della % di portata nominale, che occorrerà inserire, si determina il valore di h₅ (Rif.: Prospetto D.14-UNI TS 11300-III). Nel caso 3 invece il valore del coefficiente di correzione h₅ si pone pari a 0.93 automaticamente quindi alcun altro dato è richiesto all'utente.

Condensatore remoto: nel caso in cui il condensatore è in posizione remota (sistema Split) occorre correggere la capacità di raffreddamento in funzione della lunghezza della tubazione in mandata che collega le due unità (interna ed esterna). Pertanto all'attivazione del check occorrerà inserire questo valore in un apposito campo che appunto appare solo al momento in cui il check è attivo.

Fattore di Sporcamento: Il valore di sporcamento di riferimento è 0.04403 [m² K/kW]. Una sua variazione introduce un valore diverso da 1 del coefficiente correttivo h₃ (Rif.: Prospetto D.12-UNI TS 11300-III)

Differenza di Temperatura di riferimento fra acqua in ingresso e uscita all'evaporatore: Per pompe Aria-Acqua (è il caso dell'esempio riportato in figura) il valore nominale del salto di temperatura dell'acqua è 5°C. Tale valore, se diverso da 5, determina una correzione del coefficiente correttivo h₂ (Rif.: Prospetto D.11-UNI TS 11300-III)

Utilizzo di miscela incongelabile su condensatore: se si attiva il check occorre inserire la percentuale di glicole in funzione della quale si determina il coefficiente di correzione h₄ (Rif.: Prospetto D.13-UNI TS 11300-III). Valori nominali vanno da 10% a 30%.

L'immagine in alto fa riferimento ad una pompa di calore Aria-Acqua.

Nel caso in cui invece la pompa di calore fosse Aria-Aria la parte in basso della maschera si modifica come mostrato nell'immagine sottostante.

I dati da impostare in questo caso sono:

- Velocità Ventilatore: fa riferimento alla velocità del ventilatore dell'unità interna. In funzione della velocità impostata (Alta, Media o Bassa) si determina il coefficiente correttivo h₂ (Rif.: Prospetto D.1-UNI TS 11300-III)

- Sistemi Split con compressore a velocità fissa: questa informazione serve a determinare il coeffciente di correzione h₃ (Rif.: Prospetto D.2-UNI TS 11300-III) che è funzione della distanza tra le unità interna ed esterna. Pertanto attivando questo check si afferma che si tratta di sistema Split e occorre inserire la lunghezza del tubo. I coefficienti correttivi sono calcolati per le lunghezze comprese tra 3 e 50 metri. Per valori esterni a questo range si utilizzano coefficienti correttivi degli estremi.

- Unità o Sistemi con sezione interna canalizzata: questa informazione serve a determinare il coefficiente correttivo h₄ (Rif.: Prospetto D.3-UNI TS 11300-III) che è funzione della portata dei canali dell'unità interna, o meglio della percentuale riferita alla portata nominale (data dal costruttore). I valori di percentualevariano dal 80% al 120%. Per variazioni esterne a questo range vengono utilizzati i valori degli estremi.

- Unità o Sistemi con sezione esterna canalizzata o insonorizzata: questa informazione serve a determinare il coefficiente correttivo h₅ (Rif.: Prospetto D.4-UNI TS 11300-III) che è funzione della portata dei canali dell'unità esterna, o meglio della percentuale riferita alla portata nominale (data dal costruttore). I valori di percentuale variano dal 80% al 120%. Per variazioni esterne a questo range vengono utilizzati i valori degli estremi. Nel caso di uso di Setti Insonorizzati il valore di h₅ è automaticamente posto pari a 0.93

Per unità Acqua-Aria i dati da fornire sono riportati nell'immagine sottostante.

In questo caso l'unico valore diverso da quelli già visti per il sistema Aria-Aria è la presenza della valvola pressostatica/termostatica. Qualora non sia presente la valvola pressostatica/termostatica (il controllo non ha il check) e si tratta di unità a portata fissa occorrerà specificare il la Percentuale di portata Acqua ed il Fattore di sporcamento. I valori del fattore correttivo h₅ (Rif.: Prospetto D.8-UNI TS 11300-III) dovuti a portata diversi dalla nominale variano per valori della percentuale compresi tra 65% e 130%. Per valori di percentuale di portata esterni a questo range il valore di h₅ è quello degli estremi più vicini.

In caso di mancanza di valvola pressostatica/termostatica dovrà essere indicata l'uso o meno di miscela antigelo sul condensatore; nel caso di utilizzo di miscela antigelo occorre indicare la percentuale di Glicole

Per unità Acqua-Acqua i dati da fornire per la correzione della prestazione sono mostrati nella figura sottostante.

Scheda Acqua Calda Sanitaria

Tale scheda contiene due sottoschede: Potenza Termica Output e COP,W. Le due schede si trovano in corrispondenza della tabella di inserimento dei valori rispettivamente di Potenza termica Output [kW] e di COP (parte bassa della maschera).

L'immagine qui sotto mostra la scheda dove inserire i dati delle prestazioni (Output e COP) per il servizio di produzione di ACS della pompa di calore.