schema chiller/pompe di calore con accumulo e separatore

[NoNickName]

Terrible.

[SuperP]

ho visto su alcuni impianti con questo tipo di schema. Il vantaggio è che al collettore di mandata arriva la stessa temperatura di mandata dal frigo / PDC. il collegamento della mandata frigo al serbatoio in pratica è uno sfioro.IMG_6008.jpg

Io lo uso come schema ogni tanto.
Si comporta come un separatore idraulico (temperatura primario e secondario uguale se la portata del primario è maggiore di quella del secondario) ma ha il vantaggio di non rischiare la miscelazione come quando usi i grossi volani a 4 tubi e di non dover fare il cambio attacchi (alto/basso) per il cambio stagionale.

E' uno schema molto usato da chi progetta impianti in pompa di calore, almeno io l'ho imparato da un collega che ha progettato le pompe di calore e ora progetta impianti da 5kW a 1MW sempre e solo così.

Lo usano anche alcuni "influencer" e lo si trova sempre + spesso nei manuali dei produttori.

A me piace.

Meglio sempre il bypass ma non sempre è possibile usarlo (se hai alimentazioni diverse), il problema è tarare i bypass, che tocca farlo sempre a me.

[Ronin]

Terrible.

perchè?
se supponiamo che P1>>somma(p2i) concettualmente non mi sembra affatto dissimile dal sistema con il bypass e il serbatoio sul ritorno.
gli svantaggi (facilmente gestibili) rispetto al sistema con il bypass sono che:
- se i circuiti sono molto dissimili come pdc totale, le p2i in fondo al collettore potrebbero faticare ad aspirare l'acqua necessaria
- ci vuole l'accumulo per forza (nei grandi impianti spesso invece non è necessario affatto, perchè il volume del circuito è già sufficiente)

[NoNickName]

E' perfettamente uguale al circuito con il serbatoio messo di traverso come un separatore idraulico. Ma un po' peggio: se il chiller è in standby, aspiri acqua dal ritorno, anziché dall'accumulo.

[Ronin]

sì è vero, è dannoso nei transitori e con il frigo in standby, non ci avevo pensato

[soloalfa]

E' perfettamente uguale al circuito con il serbatoio messo di traverso come un separatore idraulico. Ma un po' peggio: se il chiller è in standby, aspiri acqua dal ritorno, anziché dall'accumulo.

Scusa non ho capito. se il frigo è in stand by e anche la P1, le pompe aspireranno dal ritorno attraverso serbatoio.

[SuperP]

Scusa non ho capito. se il frigo è in stand by e anche la P1, le pompe aspireranno dal ritorno attraverso serbatoio.

Si certo, non deve esserci ritegno sul ramo di bypass. Funziona proprio così, prelevando dall'accumulo a chiller spento.

[NoNickName]

se il frigo è in stand by e anche la P1

se il frigo è in standby non c'è nessun motivo per cui sia in standby anche la P1.
Il frigo ha raggiunto la temperatura di consegna e i suoi compressori sono fermi:
a) la P1 è dentro il frigo e rimane in marcia
b) la P1 è in impianto e non ha nessun collegamento con il frigo, quindi rimane in marcia
c) la P1 è in impianto e c'è un BMS che lega la marcia della pompa a quella del chiller, ma il chiller è acceso, quindi P1 è in marcia.

La P1 si spegne solo nei casi a o c se spegni anche il chiller, si spegne nel caso b solo se la spegni volontariamente.

STANDBY ≠ SPENTO

Lo standby può essere attivo per
1) raggiungimento setpoint
2) pausa dovuta all'attesa obbligatoria tra uno spegnimento compressore e l'accensione del compressore successivo
3) pausa dovuta all'attesa obbligatoria tra le accensioni successive dello stesso compressore
4) altre logiche autostuprative di chi ha pensato il BMS (ridotti, economy, presenza, riduzione picchi di potenza elettrica...)

Aggiungo: la pompa P1, con chiller in standby non può essere spenta! pena l'attivazione di un allarme grave di mancanza di flusso, perchè se c'è una cosa sempre installata sui chiller è proprio il pressostato differenziale.

[NoNickName]

Ci sarebbero anche altre porcherie, tipo il fatto che, con P1 spenta, il serbatoio non faccia altro che accumulare acqua di ritorno dall'impianto (molto utile ). E non v'è nessuna certezza che quell'accumulo abbia mai contenuto acqua fredda prima dello spegnimento del chiller, anzi!

Ripetete assieme a me: "Ciao, mi chiamo [il vostro nome], e ho messo il serbatoio in serie sul ritorno".

[ingpignolo]

ho visto su alcuni impianti con questo tipo di schema. Il vantaggio è che al collettore di mandata arriva la stessa temperatura di mandata dal frigo / PDC. il collegamento della mandata frigo al serbatoio in pratica è uno sfioro.IMG_6008.jpg

Io lo uso come schema ogni tanto.
Si comporta come un separatore idraulico (temperatura primario e secondario uguale se la portata del primario è maggiore di quella del secondario) ma ha il vantaggio di non rischiare la miscelazione come quando usi i grossi volani a 4 tubi e di non dover fare il cambio attacchi (alto/basso) per il cambio stagionale.

E' uno schema molto usato da chi progetta impianti in pompa di calore, almeno io l'ho imparato da un collega che ha progettato le pompe di calore e ora progetta impianti da 5kW a 1MW sempre e solo così.

Lo usano anche alcuni "influencer" e lo si trova sempre + spesso nei manuali dei produttori.

A me piace.

Meglio sempre il bypass ma non sempre è possibile usarlo (se hai alimentazioni diverse), il problema è tarare i bypass, che tocca farlo sempre a me.

vero per il by-pass se hai altre alimentazioni (es. cadaie)
E pensare di mettere un'intercettazione per chiuderlo in inverno?

Tipo qualcosa come da schema (pensato per impianti esistenti, dove per ACS ed UTA abbiamo batterie e scambiatori esistenti dimensionati in alta temperatura)

[ingpignolo]

Per la P2 intendevo che potrebbe funzionare nelle mezze stagioni con la PDC (basso carico termico).
In pieno inverno va con la caldaia (ipotizzando FC dimensionati in alta)

[Ronin]

no, così come l'hai disegnato non funziona (in estate devi fornire comunque il caldo ai post delle uta)

[arkanoid]

Dipende da che trattamento deve fare, se è un raffrescamento senza controllo UR lavori per non sottoraffreddare e quindi niente post. Sono abituato anch'io a pensare che UTA = Caldo estivo ma non è una regola
Più che altro è l'ACS sotto la PDC, mi sto convincendo che non ha senso usare PDC se non ti puoi permettere temperature di mandata in caldo sotto i 40°C

[ingpignolo]

no, così come l'hai disegnato non funziona (in estate devi fornire comunque il caldo ai post delle uta)

Se ci fosse necessità del post si potrebbe sempre splillare dal collettore caldo lato caldaie

[ingpignolo]

Dipende da che trattamento deve fare, se è un raffrescamento senza controllo UR lavori per non sottoraffreddare e quindi niente post. Sono abituato anch'io a pensare che UTA = Caldo estivo ma non è una regola
Più che altro è l'ACS sotto la PDC, mi sto convincendo che non ha senso usare PDC se non ti puoi permettere temperature di mandata in caldo sotto i 40°C

No l'ACS l'ho messa sotto caldaia, sotto il collettore caldo di destra

[Ronin]

ops

[Esa]

Ma, alla fine, chissà che qualcuno, di buona volontà, rispondendo alla domanda iniziale, riesce a schematizzare l'impianto che metta d'accordo tutte le esigenze.

[arkanoid]

Dipende da che trattamento deve fare, se è un raffrescamento senza controllo UR lavori per non sottoraffreddare e quindi niente post. Sono abituato anch'io a pensare che UTA = Caldo estivo ma non è una regola
Più che altro è l'ACS sotto la PDC, mi sto convincendo che non ha senso usare PDC se non ti puoi permettere temperature di mandata in caldo sotto i 40°C

No l'ACS l'ho messa sotto caldaia, sotto il collettore caldo di destra

granchio

[ingpignolo]

Tornando sull'argomento, come lo vedete un collegamento puffer/pdc fatto in questo modo?

Con le deviatrici si potrebbe gestire il discorso della commutazione E/I sul puffer...

[NoNickName]

Quanto di peggio si sia mai visto.
I puffer vanno in serie non in parallelo, e con due attacchi, non quattro.

[shinobi9]

Sicuramente meglio il puffer sul ritorno in serie però apprezzabile lo schema se è una tua idea. Tutto sommato è versatile come circuito.
Sugli impianti hvac la fantasia mi pare che manchi.. ormai gli schemi si prendono fatti e finiti dai rivenditori che li prendono dalle case madri. Infatti tante case madri tipo una nota che inizia con la V tra i loro schemi ne mettono uno simile che usa il puffer in paralleo senza tanti problemi. Tra la teoria e la pratica mi pare che ci passi...

[Esa]

Ma perché uno scambiatore, ben dimensionato, non dovrebbe permettere all'acqua fredda che esce dal chiller di rientrare calda (e quindi tenere sempre la macchina accesa)?
Siamo sicuri che il serbatoio impedisce attacca/stacca?
Forse il problema sta nell'incapacità dell'impianto (o della regolazione?) a smaltire velocemente l'energia prodotta "repentinamente" dal chiller?
Allora il problema risiede altrove, non nel "separatore/puffer"?
Se uno ci pensa bene, un serbatoio da 200 litri, quanto "regge" il funzionamento di un chiller da 12 kW?
6 minuti? Nemmeno il tempo di mettere in circolazione l'olio ...
Con le scambiatore, tanti rischi in meno. E un po' di progettazione in più.
Forse NNN ha ragione?

[Tom Bishop]

Dopo varie prove sono arrivato a questo schema
Si tratta di una PDC inserita in un impianto esistente nell'ambito di una riqualificazione parziale dell'impianto.



Se la portata del primario è uguale a quella del secondario il separatore non è coinvolto. Se il secondario ha una portata maggiore del primario nel compensatore si attiva una circolazione dall'alto verso il basso. Se, invece, la portata nel secondario è minore che nel primario, nel separatore si attiva una circolazione dall'alto verso il basso.

Lo schema è previsto per il funzionamento in solo riscaldamento.

Critiche e consigli sono ben accetti.

[NoNickName]

Non ho capito come fa a girare l'acqua nella pdc.

Ecco cosa farei io: via il separatore e dentro valvole 3 vie miscelatrici sulle utenze. Anello a portata fissa con una pompa a monte del collettore.
Via le pompe ad inverter.

Sull'anello di produzione dell'ACS, via la M1, e dentro una valvola elettronica per il ciclo antilegionella sull'anello di ricircolo.

[shinobi9]

Ma il separatore è collegato solo a 3 attacchi o vedo male io?

[NoNickName]

Ma il separatore è collegato solo a 3 attacchi o vedo male io?

Il quarto è il vaso d'espansione.

[Esa]

Per NNN: questo schema, coincide con quello che hai in mente?

[NoNickName]

Per NNN: questo schema, coincide con quello che hai in mente?

No. Nel senso che lo scambiatore è certamente un passo avanti rispetto al separatore, ma in questo caso io non lo metterei.
Via le pompe circuiti, e al loro posto valvole 3 vie miscelatrici.
Il circuito della figura, in particolare la spiegazione correlata, è particolarmente indicato per il ciclo solo estivo.

[Esa]

Se non metto lo scambiatore, potrei avere scarsa portata all'evaporatore. Per esempio: funziona una pompa sola e non è detto sia sufficiente a garantire portata e prevalenza.
Se metto valvole e 3 vie, ancora peggio. Potrei non avere circolazione , con la via diretta chiusa.
Certo con lo scambiatore peggioro un po' l'efficienza, data la perdita dello scambio, ma:
- minori problemi di filtrazione dell'acqua (svuotamenti, interventi di manutenzione, ecc.)
- potrei glicolare solo il circuito primario

[NoNickName]

Nella mia proposta:
1) La portata di P1 è fissa e pari alla portata dell'evaporatore.
2) Le pompe sui circuiti non ci sono.
3) La portata sulla via traversa delle 3 vie è pari alla portata sulla via dritta, salvo piccole differenze dovute alle differenti perdite di carico.
Sul resto, hai certamente ragione. Isolando il primario, hai tutti i vantaggi indicati, salvo una piccola perdita di temperatura a cavallo dello scambiatore.

[Esa]

Ho proposto quello schema perché, nel secondario:
- possono fare tutte le modifiche che vogliono e vorranno (nel tempo c'è sempre qualche installatore creativo)
- possono gestire come vogliono gli orari (acceso/spento) e le temperature (alta/bassa, per deumidificare o meno, ecc.) dei circuiti secondari.
Il chiller lavora sempre a portata costante.
Certo, un impianto per una casetta da 10 kW, non merita tutte queste attenzioni. In questo caso:
- pompa unica, portata costante, regolazione di temperatura nei locali sull'aria (velocità variabile per ventilatore, ecc.) e via ...
- verifica che la capacità non sia troppo scarsa. Ci sono impianti che non riescono a "smaltire" se non dopo qualche minuto, o addirittura in maniera scoordinata.

[Esa]

Per "ingpignolo".
Interessante il tuo schema.

[Tom Bishop]

Ma il separatore è collegato solo a 3 attacchi o vedo male io?

Il quarto è il vaso d'espansione.

Uso tre attacchi... mai fatto? Funziona bene...

[Ronin]

Per "ingpignolo".
Interessante il tuo schema.

Se metti un accumulo collegato sia a mandata che a ritorno stai miscelando, ovvero stai usando energia (nel generatore) per generare una differenza di temperatura che poi riduci (nell'accumulo) prima che arrivi alle utenze.
Se l'esigenza è avere più contenuto d'acqua, l'accumulo va in serie sul ritorno, se è separare i circuiti non ci va.

[NoNickName]

Ma il separatore è collegato solo a 3 attacchi o vedo male io?

Il quarto è il vaso d'espansione.

Uso tre attacchi... mai fatto? Funziona bene...

Oh, mamma, scusate. L'ho distrattamente ignorato.

[ingpignolo]

giusto per capire, tu faresti così NoNickName?

[NoNickName]

esatto

[ingpignolo]

Ma il separatore è collegato solo a 3 attacchi o vedo male io?

Il quarto è il vaso d'espansione.

Uso tre attacchi... mai fatto? Funziona bene...

Interessante... in quel caso il puffer ce l'hai in serie sul ritorno?

[Esa]

Ma con la terza via spalancata l'acqua circola ancora nell'evaporatore?
Interessante lo schema di ingpignolo perché scambia il flusso E/I: se il serbatoio è grande è perfetto! Credo non serva nei piccoli impianti (fino a 2/300 litri).

[NoNickName]

Ma con la terza via spalancata l'acqua circola ancora nell'evaporatore?
Interessante lo schema di ingpignolo perché scambia il flusso E/I: se il serbatoio è grande è perfetto! Credo non serva nei piccoli impianti (fino a 2/300 litri).

Bah, a cosa dovrebbe servire? A stratificare?

[Esa]

Mi sembra un'idea interessante quella di ingpignolo della circolazione differenziata su un serbatoio grande: alta/bassa in inverno/estate.
Mentre ho perplessità sulla presenza delle valvole a 3 vie sui circuiti secondari da te proposte con quello schema, privo di separatore/scambiatore.
Quando le valvole chiudono la via diretta e si ha ricircolo totale sull'utenza, si blocca completamente la circolazione sul primario dell'evaporatore.
Non è preferibile avere portata costante sul primario e accettare portata variabile (anche da 0% al 100%) sul secondario?
Certo: devi accettare un "compensatore" o uno scambiatore.
Che poi sul primario serva anche un accumulatore (grande o piccolo che sia), non dipende dal frigorifero e dalla sua regolazione?
Forse non è più una questione di "progettazione", ma di esperienza e umiltà a chiedere come è regolata la macchina, adattando il circuito idraulico alle esigenze della macchina?

[NoNickName]

si blocca completamente la circolazione sul primario dell'evaporatore.

No. La portata è quasi-costante in tutte le condizioni operative.

Non è preferibile avere portata costante sul primario e accettare portata variabile (anche da 0% al 100%) sul secondario?

dipende: c'è un buon motivo per cui dovrei installare 2,3 o più pompe invece che 1 sola, magari direttamente integrata nella pdc, opportunamente dimensionata ad hoc?

[Esa]

Quindi tu non installi pompe sui circuiti secondari, ma fai variare la portata alle utenze.
Ma, per quel che so, questa regolazione non è adatta per le batterie delle UTA. Anzi, occorre che le stesse abbiano portata costante.
Se si vuole garantire stabilità di condizioni negli ambienti ed evitare pericolo di gelo.
Comunque è vero che esistono mille situazioni diverse.

[NoNickName]

Io lavoro a deltaT costante, che è anche meglio.

D'altra parte, l'uso di valvole 2 vie e pompe ad inverter non garantiscono certo una portata costante, anzi, esattamente il contrario.

[Esa]

Certamente non valvole a 2 vie o pompe ad inverter, ma valvole miscelatrici che mantengono costante la portata sui secondari.
Quindi occorre trovare una soluzione sul primario e si ritorna o allo scambiatore o al "separatore", che puoi realizzare in tanti modi, questo è vero.
Mi sembra di capire che quello che va per la maggiore, a te non piaccia.

[NoNickName]

Certamente non valvole a 2 vie o pompe ad inverter, ma valvole miscelatrici che mantengono costante la portata sui secondari.

Non si può fare. Perché quando la miscelatrice è totalmente chiusa, l'utenza sarebbe teoricamente costretta a ricircolare interamente la propria portata, che è impossibile in assenza di pompa.
Non dimenticare che il consumo energetico maggiore è sul generatore, non sul terminale di emissione, quindi noi dobbiamo favorire la pdc, non l'UTA.
Infatti, è pur vero che le batterie UTA lavorano al meglio a portata costante, ma ai carichi parziali ciò è perfettamente inutile, proprio perché quanto peggiore è il rendimento della batteria, migliore e più fine la regolazione della temperatura, sia del fluido vettore, sia dell'aria.

[Ronin]

giusto per capire, tu faresti così NoNickName?

questo schema può essere trasformato a portata variabile facilmente, basta togliere le terze vie e aggiungere un bypass tarato tra i due collettori.
in molti circuiti il volume combinato dei due collettori è tale che non serve neanche l'accumulo.

Che poi sul primario serva anche un accumulatore (grande o piccolo che sia), non dipende dal frigorifero e dalla sua regolazione?
Forse non è più una questione di "progettazione", ma di esperienza e umiltà a chiedere come è regolata la macchina, adattando il circuito idraulico alle esigenze della macchina?

l'accumulo serve per evitare attacca e stacca al regime minimo della macchina in condizioni di carico ridotto, ma che è necessario comunque soddisfare.
non dipende dalla regolazione (o sì, basta che ci capiamo, nel senso che dipende dalla minima potenza cui l'inverter può pilotare il compressore, o dalla taglia del compressore più piccolo nel caso l'inverter non ci sia)

dipende: c'è un buon motivo per cui dovrei installare 2,3 o più pompe invece che 1 sola, magari direttamente integrata nella pdc, opportunamente dimensionata ad hoc?

oh, ce ne sono più di uno.
ad es. perchè i carichi sui vari rami hanno cicli di funzionamento e picchi di carico diversi (così dividendo su più pompe, eviti di spingere sempre tutto con la stessa portata). oppure per ragioni di affidabilità (ridondanza funzionale)

Ma, per quel che so, questa regolazione non è adatta per le batterie delle UTA. Anzi, occorre che le stesse abbiano portata costante.

le batterie delle UTA possono tranquillamente funzionare a portata variabile, anzi è possibile ottenere il risultato anche in un impianto esistente, basta tappare la terza via e pilotare la pompa a portata variabile (e aggiungere il bypass, come detto sopra). il problema antigelo è risolto dal termostato che chiamerà l'apertura della due vie se necessario. dal punto di vista energetico semmai è più negativo l'impiego di valvole non a chiusura totale, o con autorità inadeguata, con il conseguente trafilamento sul post che comporterà in periodo estivo un superlavoro della batteria fredda.

[NoNickName]

oh, ce ne sono più di uno.
ad es. perchè i carichi sui vari rami hanno cicli di funzionamento e picchi di carico diversi (così dividendo su più pompe, eviti di spingere sempre tutto con la stessa portata). oppure per ragioni di affidabilità (ridondanza funzionale)

Ma la pompa del primario ce l'avresti in ogni caso, perché il generatore non sopporta variazioni così ampie di portata.
La cattivona in questo caso è la PDC (che consuma sempre tanto), molto più delle utenze, quindi ottimizzando il rendimento del generatore, il consumo energetico è sempre più basso, anche se peggiora il rendimento delle utenze.

[Ronin]

Ma la pompa del primario ce l'avresti in ogni caso, perché il generatore non sopporta variazioni così ampie di portata.

certo.
proprio per quello è importante dimensionare la pompa a bordo macchina per il solo circuito primario: altrimenti ti prendi pompe con una prevalenza esagerata per coprire le perdite di carico dei secondari in condizioni nominali, che poi lavorano tutto l'anno con portate ridotte in punti della curva con rendimenti idraulici bassi

[NoNickName]

Ma la pompa del primario ce l'avresti in ogni caso, perché il generatore non sopporta variazioni così ampie di portata.

certo.
proprio per quello è importante dimensionare la pompa a bordo macchina per il solo circuito primario: altrimenti ti prendi pompe con una prevalenza esagerata per coprire le perdite di carico dei secondari in condizioni nominali, che poi lavorano tutto l'anno con portate ridotte e fuori curva cioè con rendimenti idraulici bassi

certo, proprio per quello io propugno le 3 vie deviatrici, che permettono portate quasi-costanti sul generatore.