Pompa di calore con funzionamento estivo in riscaldamento

[alexdg]

Salve a tutti, scusate la domanda forse banale, ma mi è venuto un dubbio. Devo riscaldare l'acqua di una vasca di una SPA con una pompa di calore, garantendo una temperatura costante di 37°C tutto l'anno. La macchina può funzionare in pompa di calore anche in estate con temperatura esterna anche fino a 40°C e temperatura di mandata superiore a 50°C? Grazie a chi volesse rispondere

[gararic]

a queste domande risponde il produttore, o per lui le schede tecniche delle apparecchiature!

[NoNickName]

No. L'inviluppo dei compressori da condizionamento prevede una massima temperatura di evaporazione che generalmente è 12°C. Varia da refrigerante a refrigerante, ma comunque è in quei dintorni.
La temperatura dell'aria corrispondente è circa +7/+10K, quindi una temperatura max dell'aria di circa 19/22°C.
A temperature superiori, la pdc non può funzionare (limite di portata di massa ad una determinata portata volumica, con conseguente intervento della protezione termica per sovraccarico).

[Tom Bishop]

No.

Interessante. Non riesco però a spiegarmi come allora tutti i sistemi in PDC che sono già disponibili sul mercato o che stanno per uscire in virtù del Dlgs28/11 possano produrre acqua calda a 60°C anche in estate.

[Ronin]

No.

Interessante. Non riesco però a spiegarmi come allora tutti i sistemi in PDC che sono già disponibili sul mercato o che stanno per uscire in virtù del Dlgs28/11 possano produrre acqua calda a 60°C anche in estate.

beh, quelle sono pdc senza inversione di ciclo.
IMHO avete ragione entrambi, solo che NNN parla di pdc con inversione di ciclo (e quindi utilizzabili anche come refrigeratori).
ma se parliamo di pdc senza inversione, o con inversione sul circuito idronico con valvole a 4 vie (e quindi utilizzabili solo come pdc), allora i compressori te li possono dimensionare per funzionare anche con 40°C esterni.

[Tom Bishop]

beh, quelle sono pdc senza inversione di ciclo.
IMHO avete ragione entrambi, solo che NNN parla di pdc con inversione di ciclo (e quindi utilizzabili anche come refrigeratori).
ma se parliamo di pdc senza inversione, o con inversione sul circuito idronico con valvole a 4 vie (e quindi utilizzabili solo come pdc), allora i compressori te li possono dimensionare per funzionare anche con 40°C esterni.

Non è proprio così. Rotex (Daikin) ad esempio fornisce PDC condensate ad aria per la produzione di ACS, riscaldamento e raffrescamento

[gararic]

direi che è un settore in cui c'è ancpra tanto da imparare

[alexdg]

Ho trovato un modello di pompa di calore aria-acqua Daikin ad inverter per la quale è garantito il funzionamento in pompa di calore da -15 a +35°C.

[NoNickName]

Daikin, per qualche strano motivo, riesce sempre a fare di più di tutti gli altri ed è sempre in vendor list di qualsiasi capitolato.

Ronin: esatto, non è un problema fare riscaldamento a 60° d'estate, con una macchina appositamente progettata per tale applicazione.

[girondone]

ho letto oggi... e aspettevo NNN

Che he avuto il piacere di conoscere oggi..

[luca70]

Ho trovato un modello di pompa di calore aria-acqua Daikin ad inverter per la quale è garantito il funzionamento in pompa di calore da -15 a +35°C.

Utilizzando EHS di Samsung per il riscaldamento "idronico "il limite è -20 ÷ + 35°C, per l'espansione diretta -20÷+24°C, per la produzione del sanitario -20÷+43°C.
Su LG Therma-V limite -20÷+30°C, per Aquarea Panasonic il limite è tra -20 +30°C.

Quindi, sarei limitato nelle scelte se dovessi produrre l'ACS senza il solare termico o la resistenza...

Luca

[luca70]

[quote]Utilizzando EHS di Samsung per il riscaldamento "idronico "il limite è -20 ÷ + 35°C, per l'espansione diretta -20÷+24°C, per la produzione del sanitario -20÷+43°C.[quote]

Sbaglio: anche Samsung raggiunge i + 43°C per ACS con l'utilizzo della resistenza, a + 35°C si ferma il compressore.
Scusatemi, please...
Luca

[NoNickName]

Questo è un caso classico da inquadrare nelle porcherie del nuovo dlgs 28/11.
20% di rinnovabile della somma delle energie per ACS, freddo e caldo. Potresti essere tentato di peggiorare la qualità dell'involucro per aumentare la quantità di rinnovabile invernale e non dover ricorrere a pompe di calore per l'acs.

[Ronin]

non ho capito, scusa, l'effetto di aumentare il consumo dell'involucro dovrebbe essere trasparente sul consumo acs...
casomai si potrebbe peggiorare il raffrescamento per ottenere una sovraquota di energia "rinnovabile" da ciclo frigorifero per coprire la quota riscaldamento.

es se parto da 100 risc 10 acs e 50 raffr con split a COP 4, il 20% è 32 mentre dal raffrescamento tiro fuori soltanto 20.
se passo a 150 risc 10 acs e 50 raffr, il 20% è 42: il peso dell'ACS si riduce ma sempre della pdc ho bisogno (e sto penalizzando la classe energetica dell'edificio!): non vedo il vantaggio.
se invece calcolo il consumo per raffrescamento senza schermi solari (per dirne una) diventa 100 risc 10 acs 100 raffr, il 20% è 42 e lo split arriva a 40: più o meno ho coperto (adesso non fatemi rifare tutto il calcolo per far venire i valori esatti, dai...) il fabbisogno senza pdc e senza penalizzare la classe energetica del fabbricato.

vi lascio pensare che giochi di prestigio potremmo fare in un ospedale, con i frigo centrifughi condensati ad acqua che lavorano a COP medio stagionale 7,2...

[NoNickName]

Innanzitutto il calcolo del rinnovabile avviene solo nella quota a ciclo pompa di calore, non in quota raffrescamento.

es se parto da 100 risc 10 acs e 50 raffr con split a COP 4, il 20% è 32 mentre dal raffrescamento tiro fuori soltanto 20. se passo a 150 risc 10 acs e 50 raffr, il 20% è 42

Diciamo che stai usando una pdc con COP=3.
Nel primo caso produci (100+10)/3=37 di rinnovabile.
Nel secondo caso produci (150+10)/3=53 di rinnovabile.
Quindi hai un miglioramento del 50% di rinnobabile in più, peggiorando l'isolamento dell'involucro
.

[Ronin]

ok.
questo in che modo mi aiuta a ridurre la quantità di energia rinnovabile necessaria per ACS, come hai scritto?
i casi (cioè le interpretazioni possibili) sono due:

a) devo rispettare il 50% di ACS con un impianto dedicato per l'ACS. in tal caso posso fare tutti i calcoli che voglio, ma occorre comunque un impianto dedicato che produca quei 5 sul circuito dell'ACS, non con raffrescamento o riscaldamento

b) posso rispettare il 50% di ACS come "effetto rinnovabile complessivo", ovvero interpreto la norma nel senso che la quantità di rinnovabile X deve essere maggiore contemporaneamente del 20% del totale e del 50% della sola ACS. anche in questo caso non cambia assolutamente nulla, giacchè il 50% dell'ACS è MENO del 20% di risc+ACS+raffr, per cui non c'è nessun bisogno di aumentare questo totale "gonfiando" il riscaldamento

perciò qualunque sia l'interpretazione che dai della norma, aumentare il fabbisogno di riscaldamento per non produrre ACS rinnovabile non ha senso: in un caso non serve, nell'altro non aiuta.

[NoNickName]

Non hai capito la norma, evidentemente.
Il d lgs 28/11 dice che sei obbligato a produrre il 20% della somma di acs+risc+raff con fonti rinnovabili (fino al 2014).
Se hai un involucro molto ben isolato, potresti non raggiungere tale percentuale ed essere tentato di peggiorare l'isolamento per aumentare la percentuale di riscaldamento con pdc così da raggiungere il 20% della somma dei tre fabbisogni prodotto con rinnovabile.

Fermo restando l'obbligo del 50% di acs per normativa nazionale.

[Ronin]

Potresti essere tentato di peggiorare la qualità dell'involucro per aumentare la quantità di rinnovabile invernale e non dover ricorrere a pompe di calore per l'acs.

ricominciamo: stai dicendo che se io peggioro l'involucro, ottengo un surplus di produzione "rinnovabile" che mi permette di non dover ricorrere a pdc per ACS (cioè che va a coprire la quota rinnovabile dell'ACS). ma poi scrivi anche che:

Fermo restando l'obbligo del 50% di acs per normativa nazionale

se devo comunque fare il 50% con un sistema dedicato, dov'è la differenza?
in altre parole, hai detto che:

Diciamo che stai usando una pdc con COP=3.
Nel primo caso produci (100+10)/3=37 di rinnovabile.
Nel secondo caso produci (150+10)/3=53 di rinnovabile.

e fino qua ci arrivo (anche se la percentuale rinnovabile non si calcola così). ma quali sono gli impianti che devo installare nel primo caso, che mi posso risparmiare nel secondo?

[NoNickName]

ricominciamo: stai dicendo che se io peggioro l'involucro, ottengo un surplus di produzione "rinnovabile" che mi permette di non dover ricorrere a pdc per ACS (cioè che va a coprire la quota rinnovabile dell'ACS). ma poi scrivi anche che:

Mai detto questo. Io semplicemente dico che per far fronte al 20% del dlgs 28/11 qualcuno può essere tentato di peggiorare l'involucro o usare pdc più inefficienti così da avere una quota rinnovabile maggiore.

e fino qua ci arrivo (anche se la percentuale rinnovabile non si calcola così).

Era per semplificare il calcolo, non avendo SPF a disposizione.

ma quali sono gli impianti che devo installare nel primo caso, che mi posso risparmiare nel secondo?

Non si parla di risparmio. Si parla di obblighi legislativi. Non ci stiamo capendo.
E' chiaro che un impianto inefficiente costa di più all'utente, rispetto ad uno efficiente.
Ma uno efficiente ha una generazione di energia rinnovabile inferiore, e quindi potrebbe non essere conforme al decreto.

[Ronin]

è evidente che ho scritto "risparmiare" nel senso di "evitare" (cioè che posso non installare)

NNN, basta svicolare, hai detto che peggiorare l'involucro può consentire di "non dover ricorrere a pdc per l'ACS" (testuale, post del 2 aprile alle 13.59)
poichè la cosa mi interessa, mi spieghi con due esempi (uno con involucro più performante ma pdc per l'ACS e l'altro con involucro meno performante ma SENZA pdc per l'ACS) come si fa?

[NoNickName]

Ai sensi del d lgs 28/11 (e senza considerare l'obbligo di 50% di acs).
Prendiamo i tuoi numeri
1) 100+10+50 involucro efficiente. 20% da rinnovabile deve essere 32.
2) 150+10+60 involucro inefficiente. 20% da rinnovabile deve essere 44.

Poniamo SPF = 3.

Dato che Eres=Epdc(1-1/SPF), segue che Epdc=Eres*3/2

1) Epdc=48
2) Epdc=66

Quindi l'energia termica stagionale prodotta nel caso 2 è maggiore, e, a parita di SPF, la pdc che consuma più energia, cioè la seconda, produce più energia termica stagionale.
La tesi è che, in assenza di obbligo del 50% di acs da rinnovabili (che è un obbligo SOLO ITALIANO), si può far fronte al d lgs anche senza produzione di acs da rinnovabili, ma anche solo tramite il soddisfacimento del carico termico invernale con pdc.

[Ronin]

ah, ok, parlavi di impianti che debbano rispettare un DLGS italiano fuori dall'italia. adesso ho capito
e comunque ancora non vedo differenze: come si vede la PDC con spf=3 riesce a soddisfare il fabbisogno del 20% in entrambi i casi con largo margine. discorso diverso sarebbe se avessimo riscaldamento 30 e ACS 10, allora sì potrebbe aver senso ridurre le prestazioni dell'involucro per coprire la quota ACS con la quota riscaldamento: ma un rapporto del genere presuppone valori di involucro già esasperati (stiamo ragionando cioè sul declassare un involucro passivhaus ad una "semplice" classe A: chi vuole una casa passiva non credo abbia di questi problemi...).

[NoNickName]

Sì, ma in ogni caso, questo approccio porta a due storture:
1) una pdc inefficiente produce più rinnovabile perchè consuma più energia primaria.
2) un involucro inefficiente produce più rinnovabile perchè ha un fabbisogno maggiore.

CHE E' ESATTAMENTE IL CONTRARIO DELLO SCOPO DI PRODURRE ENERGIA RINNOVABILE.

Infatti il tuo caso di casa passiva non può più essere costruita perchè non produce rinnovabile, che è un obbligo.

[Ronin]

in realtà il dlgs 28 contiene una controstortura correttiva (si fa per dire): il modo in cui viene calcolata la percentuale di produzione rinnovabile per le pdc elettriche è talmente bizzarro (oltre che logicamente del tutto errato) che anche la più scadente produce tutta l'energia rinnovabile di cui si ha bisogno.
quindi le passivhaus si possono ancora costruire (in compenso sono poste fuori mercato tutte le tecnologie non elettriche, es. pdc a gas a motore endotermico, vrf cogenerativi, assorbimento, condensazione, ecc.).

il DLGS 28 dice che si prende in considerazione la rinnovabilità purchè SPF > 1,15 * 1/eta (che per noi è il 46%), quindi basta una pdc con SPF>2,5.
ora se una pdc ha spf 2,6, la sua produzione di energia rinnovabile "convenzionale" (da dlgs) vale 1-1/2,6=61%
per confronto una pdc a gas con SPF=1,6 (cioè il top dei top) ottiene una percentuale del 37,5%

come si vede con questa percentuale di rinnovabile sull'energia totale prodotta (assolutamente farlocca), se l'ACS vale 10 e non è prodotta con fonte rinnovabile, il problema che tu poni non si manifesta con un fabbisogno di riscaldamento x*0,61>(x+10)*0,2 ovvero cioè x>12,2
si tratta di un livello di prestazioni da passivhaus assolutamente "estrema" (che manifesta il problema con la più scadente delle pdc immaginabili... ): con questo livello di prestazioni, la quota da fonti rinnovabili si può tranquillamente non rispettare (secondo i commi 7 e 8 dell'allegato 3), quindi non ci saranno problemi neanche quando la percentuale salirà al 50%

in realtà è facile rendersi conto che con il rendimento 0,46 ed spf 2,6, la pdc produce 2,6 utilizzando 1/0,46=2,17 unità di energia primaria, e quindi rispetto a una caldaia a condensazione con rendimento medio stagionale=1 ottiene un surplus pari a (2,6-2,17)/2,6=16,5% che sarebbe la VERA quantità di energia rinnovabile effettivamente prodotta. mentre per la pdc a gas la produzione reale è il 37,5% (guardacaso uguale a quella convenzionale).

quindi quello che il dlgs toglie da un lato, poi restituisce ad libitum dall'altro. nel mezzo restano schiacciate tutte le tecnologie non elettriche (scelta che per l'italia è particolarmente cretina, visto che vuol dire condannare alla marginalità, se non all'estinzione, settori dell'economia locale assolutamente forti).
poichè il rendimento elettrico del sistema italiano è particolarmente elevato (solo spagna e portogallo sono su valori così alti nel mondo), la situazione media in europa sull'efficienza energetica delle pdc elettriche è anche peggiore (es. in germania siamo sullo 0,35 come eta, in ucraina intorno allo 0,25): in sostanza l'italia ha accettato in sede europea di far strame dei principi della fisica (!), quando sarebbe bastato difendere l'ovvietà banale dell'evidenza scientifica per ottenere l'apertura di immensi mercati europei alle tecnologie in cui i gruppi nazionali sono leader mondiali. e poi dobbiamo star qui ad ascoltare i produttori di pdc elettriche che osano lamentarsi ! (senza offesa, eh, NNN )

[NoNickName]

Il rendimento eta è posto convenzionalmente uguale a 0.4 in tutta europa, quindi l'SPF minimo è 2.875.

p.s. E chi si lamenta? Qualsiasi scalzacane fa una pdc così.

p.p.s la vera energia rinnovabile è quella che si rinnova. L'energia elettrica si produce, non si rinnova.

[Ronin]

Il rendimento eta è posto convenzionalmente uguale a 0.4 in tutta europa, quindi l'SPF minimo è 2.875.

ecco appunto.
questa pdc "minima" ottiene una valutazione convenzionale della sua produzione di rinnovabile pari al 65,2%, quando invece secondo la fisica dovrebbe essere pari al 13% (media in europa) o al massimo al 24,5% (con l'efficienza più elevata dell'italia). una pdc che avesse l'impressionante SPF pari a 4 otterrebbe il 75% convenzionale, quando in realtà la produzione effettiva sarebbe del 45,8%. in buona sostanza oltre a schiantare le tecnologie a gas, si appiattiscono anche le tecnologie elettriche premiando oltremisura un livello mediocre di prestazioni da cui l'eccellenza non si distanzia se non per decimali trascurabili. i cinesi, commossi, ringraziano.

p.s. E chi si lamenta?

pensa se lavoravi in robur...

[NoNickName]

Bah, in realtà il rendimento da solo dice niente.
La quantità di rinnovabile dipende dalla lunghezza di periodo in cui viene utilizzato: maggiore l'uso invernale, maggiore l'energia rinnovabile prodotta. Non sono i cinesi a ringraziare. Sono gli svedesi e i danesi.

p.s. le tecnologie a gas sono già schiantate da sole. Le pdc ad assorbimento sono efficienti solo in presenza di cascame termico. O qualcuno qua pensa che bruciare metano per produrre acqua fredda sia una genialata....

[SuperP]

Sì, ma in ogni caso, questo approccio porta a due storture:
1) una pdc inefficiente produce più rinnovabile perchè consuma più energia primaria.
2) un involucro inefficiente produce più rinnovabile perchè ha un fabbisogno maggiore.

Anche nel documento dell'Aicarr, scaricabile dal loro sito, si arriva a queste conclusioni!

Infatti il tuo caso di casa passiva non può più essere costruita perchè non produce rinnovabile, che è un obbligo.

No, questo no.

[NoNickName]

No, questo no.

Questo no, cosa?

[SuperP]

Questo no, cosa?

Cit NNN. il tuo caso di casa passiva non può più essere costruita perchè non produce rinnovabile, che è un obbligo.

le case passive si possono costruire a norma dlgs 28/2011 senza problemi.

e poi... non ci eravamo lasciati con "e sii + buono"? già che non c'era il prosecco in fresca

Se non erro, il dlgs 28/2011 recepisce, copiaincollando, una direttiva eu.
Quindi quel problema delle rinnovabili e del calcolo con quella formula, è europeo.

[NoNickName]

le case passive si possono costruire a norma dlgs 28/2011 senza problemi.

A dire la verità nel citato dlgs non se ne parla, ma se il fabbisogno è molto basso, come nel caso delle case passive, risulta complicato soddisfare il 20% di rinnovabile. Infatti, la raccolta di calore solare va a ridurre il fabbisogno, ma non incide sulla quantità di energia rinnovabile.

Se non erro, il dlgs 28/2011 recepisce, copiaincollando, una direttiva eu.
Quindi quel problema delle rinnovabili e del calcolo con quella formula, è europeo.

E chi ha mai sostenuto il contrario?