Pdc aria-acqua con acqua-acqua in serie

[shinobi9]

Ciao a tutti,

ispirandomi a un post di qualche giorno fa (di ingvalter) se non erro..avevo questa idea.
In pratica ho un edificio in cui lo spazio esterno è minimo e devo utilizzare tipo 345 giorni all'anno solo fancoil e 20 (alto affollamento) un'UTA per ricambio aria e controllo umidità relativa.

Chiaramente quando parte l'uta la potenza necessaria sale di molto (40 kW in più mentre solo i fancoil 30 kW).

Avrebbe senso creare un "amplificatore di potenza termica" mettendo una pdc acqua-acqua in serie alla pdc aria-acqua? questa avrebbe il vantaggio che la installo all'interno e funziona nei pochissimi giorni in cui necessito dell'UTA (ovviamente con un COP basso ma non mi interessa tanto non posso usare metano..). Quindi la pdc acqua-acqua andrebbe a pescare calore in inverno e smaltire calore in estate dal/sul volano la cui temperatura è controllata dalla pdc aria-acqua.
Per 345 giorni funziona come un classico impianto con pdc, volano e fancoil e quei 20 amplifico la potenza con questa pdc acqua-acqua in serie..

[Esa]

quei 20 amplifico la potenza con questa pdc acqua-acqua

Ma, per 20 giorni, quanta energia ti serve?
20 giorni x 8 ore x 40 kW = 6400 kWh max, ma in effetti forse il 60%?
E, quale investimento devi affrontare?
10.000 euro tra la PdC, la regolazione, i collegamenti idraulici ed elettrici, ecc.? Bastano?

[shinobi9]

Che c'entra l'energia? non ti seguo.
L'affollamento si avrebbe per circa 20 gg anno per 4 ore consecutive..ma a livello normativo devo garantire il ricambio d'aria e (per mia scelta) pure un controllo di umidità.
Quindi per quelle poche ore posso tollerare un COP di 2 o meno..non mi interessa se è pocco efficiente tanto come dicevo in ogni caso devo andare in elettrico e una pdc dedicata per l'uta non saprei dove metterla.

[Esa]

Che c'entra l'energia? non ti seguo.
L'affollamento si avrebbe per circa 20 gg anno per 4 ore consecutive..ma a livello normativo devo garantire il ricambio d'aria e (per mia scelta) pure un controllo di umidità.
Quindi per quelle poche ore posso tollerare un COP di 2 o meno..non mi interessa se è pocco efficiente tanto come dicevo in ogni caso devo andare in elettrico e una pdc dedicata per l'uta non saprei dove metterla.

Per quelle poche ore forse vale la pena di analizzare l'installazione di una batteria elettrica?

[shinobi9]

Che c'entra l'energia? non ti seguo.
L'affollamento si avrebbe per circa 20 gg anno per 4 ore consecutive..ma a livello normativo devo garantire il ricambio d'aria e (per mia scelta) pure un controllo di umidità.
Quindi per quelle poche ore posso tollerare un COP di 2 o meno..non mi interessa se è pocco efficiente tanto come dicevo in ogni caso devo andare in elettrico e una pdc dedicata per l'uta non saprei dove metterla.

Per quelle poche ore forse vale la pena di analizzare l'installazione di una batteria elettrica?

in che senso? in estate come deumidifico e immetto aria a data T° e Umidità assoluta?

[arkanoid]

Non funziona, il primo chiller deve smaltire anche la potenza del secondo mica è gratis.
Se la prima macchina è da 20 kW ci puoi mettere in cascata una macchina da 15 kW, non da 40 e peraltro senza alcun vantaggio. Amplificatore di potenza??

[Esa]

Che c'entra l'energia? non ti seguo.
L'affollamento si avrebbe per circa 20 gg anno per 4 ore consecutive..ma a livello normativo devo garantire il ricambio d'aria e (per mia scelta) pure un controllo di umidità.
Quindi per quelle poche ore posso tollerare un COP di 2 o meno..non mi interessa se è pocco efficiente tanto come dicevo in ogni caso devo andare in elettrico e una pdc dedicata per l'uta non saprei dove metterla.

Per quelle poche ore forse vale la pena di analizzare l'installazione di una batteria elettrica?

Ma non riesci a illustrare quello che vuoi fare sul diagramma psicrometrico? Così capiamo se devi riscaldare (2 pompe di calore in serie) o raffreddare (forse 1 frigorifero a doppio stadio o 2 frigoriferi in cascata).

[Ronin]

avrebbe senso creare un "amplificatore di potenza termica" mettendo una pdc acqua-acqua in serie alla pdc aria-acqua?

no.
i gruppi frigo non producono la potenza, la trasferiscono da un fluido ad un altro. quindi la pdc acqua acqua trasferirebbe il calore al circuito della pdc aria acqua, che a sua volta la dovrebbe smaltire. in teoria si potrebbe ridurre la potenza della pdc aria-acqua accettando che il circuito si alzi di temperatura (chiaramente l'unità aria-acqua dovrebbe lavorare poi più ore per smaltire il calore ceduto da quella acqua-acqua), ma i fancoil delle altre aree non riuscirebbero a deumidificare e comunque energeticamente non cambia, si fa il lavoro due volte.
casomai dividi la potenza su due macchine aria-acqua, le accendi tutte e due nel periodo critico

[simcat]

Non funziona, il primo chiller deve smaltire anche la potenza del secondo mica è gratis.
Se la prima macchina è da 20 kW ci puoi mettere in cascata una macchina da 15 kW, non da 40 e peraltro senza alcun vantaggio. Amplificatore di potenza??

Infatti.... si chiamano appunto "booster" e si usano solo per innalzare la temperatura fino a +65/70°C

[shinobi9]

avrebbe senso creare un "amplificatore di potenza termica" mettendo una pdc acqua-acqua in serie alla pdc aria-acqua?

no.
i gruppi frigo non producono la potenza, la trasferiscono da un fluido ad un altro. quindi la pdc acqua acqua trasferirebbe il calore al circuito della pdc aria acqua, che a sua volta la dovrebbe smaltire. in teoria si potrebbe ridurre la potenza della pdc aria-acqua accettando che il circuito si alzi di temperatura (chiaramente l'unità aria-acqua dovrebbe lavorare poi più ore per smaltire il calore ceduto da quella acqua-acqua), ma i fancoil delle altre aree non riuscirebbero a deumidificare e comunque energeticamente non cambia, si fa il lavoro due volte.
casomai dividi la potenza su due macchine aria-acqua, le accendi tutte e due nel periodo critico

Ma io intendevo dire che la pdc acqua acqua prende l'acqua a 45 (inverno) e la porta a qualche grado più in mandata ovviamente. Altrimenti non potrebbe funzionare per definizione se T evap e T condens della acqua-acqua stanno alla stessa temperatura..perchè la potenza non dovrebbe amentare? ci sta di mezzo anche il lavoro compressore della pdc acqua-acqua, mica è uno scambiatore di calore.

Che in estate il primo stadio (la pdc aria-acqua) deve smaltire il calore della acqua-acqua è ovvio..

[SuperP]

In pratica ho un edificio in cui lo spazio esterno è minimo e devo utilizzare tipo 345 giorni all'anno solo fancoil e 20 (alto affollamento) un'UTA per ricambio aria e controllo umidità relativa.

Chiaramente quando parte l'uta la potenza necessaria sale di molto (40 kW in più mentre solo i fancoil 30 kW).

Perchè non usi 2 pdc da 35kW (se ho capito bene i numeri) e le usi come backup una dell'altra e come attivazione a piena potenza nei giorni in cui ti serve andare al massimo?

[Ronin]

Che in estate il primo stadio (la pdc aria-acqua) deve smaltire il calore della acqua-acqua è ovvio..

ma in inverno è lo stesso. l'unica differenza è il consumo elettrico del compressore: non s'è mai visto dimensionare una pdc sul calore ceduto dal compressore invece che sulla potenza erogata.
qual è la sorgente fredda da cui viene presa l'energia aggiuntiva per alzare la temperatura dell'acqua di qualche °C? la sorgente è comunque l'aria esterna, quindi la potenza tocca di metterla in quel punto lì. nel momento che ce la hai lì, ulteriori generatori in cascata diventano superflui.

[shinobi9]

In pratica ho un edificio in cui lo spazio esterno è minimo e devo utilizzare tipo 345 giorni all'anno solo fancoil e 20 (alto affollamento) un'UTA per ricambio aria e controllo umidità relativa.

Chiaramente quando parte l'uta la potenza necessaria sale di molto (40 kW in più mentre solo i fancoil 30 kW).

Perchè non usi 2 pdc da 35kW (se ho capito bene i numeri) e le usi come backup una dell'altra e come attivazione a piena potenza nei giorni in cui ti serve andare al massimo?

Non ho spazio ma in qualche modo si farà, la domanda era più teorica. e non sono d'accrordo che non aumenta la potenza..ovviamente aumenta solo per un aumento dovuto alla potenza del compressore della pdc aria-acqua quindi non conviene, ma il ragionamento a priori non era fatto sull'efficienza ma su avere un booster senza occupare spazio esterno per quei pochissimi giorni all'anno in cui serve

[shinobi9]

Non vorrei che sto violando qualche principio della termodinamica..,ma la situazione invernale sarebbe questa (supponendo COP di 4).
Una pdc aria-acqua da 60 kW erogati: 30 kW sono il "carico base" dei fancoil, quando poi serve l'UTA parte la pdc acqua-acqua che aggiunge 10 kW (elettrici) e tira su di qualche grado la mandata e manda potenza all'UTA.
Il cop totale sarebbe 2.8...(30+40)/(15+10) e all'esterno ho una sola macchina.
Siamo d'accordo che a quel punto meglio mettere una macchina unica da 70 kW o due, una da 30 + una da 40 kW..ma ormai ero curioso del fatto che potesse tecnicamente funzionare

[Ronin]

in questi termini sì.
ma allora perchè non metti una resistenza come dice esa, tanto il consumo elettrico del compressore lo recuperi a COP=1. almeno ti risparmi la spesa della pdc inutile.

[shinobi9]

Ok, ma allora anche nel post di qualche giorno fa in cui si usava un sistema del genere per aumentare la temperatura di mandata in una centrale condominiale, o nel caso di "booster" per acs (ne ho visti tanti così..) tanto vale mettere una resistenza elettrica no?

Cioè voglio dire qualsiasi pdc in serie ad un altra ha questo funzionamento teorico..eppure a me stesso è stato proposto (da noto marchio) di mettere una acqua-acqua in serie ad una aria-acqua con volano interposto in un condominio per fare un sistema all-electric ad alta T di mandata (forse l'unico vantaggio potrebbe essere appunto il fatto di accumulare nel volano).

Anche nel mio schema sopra non entra in gioco la "dinamica" del volano..che può accumulare energia quindi in teoria diminuire quei 30 kW di Q2".

[Ronin]

no, perchè dipende di quanto devi aumentare la temperatura.
la resistenza aumenta la temperatura di un valore determinato dal rapporto tra la potenza che eroga e la portata dell'acqua su cui la scarichi.
nei casi in cui vuoi usare il booster è perchè devi portare la temperatura di tutta la portata del circuito a un valore medio più alto (e magari variabile a seconda delle condizioni esterne), cosa che la resistenza non è in grado di fare.

[shinobi9]

Perchè non posso modificare la potenza della resistenza in base alla T di mandata che voglio? Banalmente anche a stadi.
A livello termodinamico è una “cavolata equivalente”.

[Esa]

Non capisco di cosa si sta discutendo.
La PdC si usa per alzare il livello di temperatura per consentire di sfruttare l'energia esistente per scopi specifici (riscaldare l'acqua o l'aria per renderle fruibili).
E' la stessa cosa che alzare il livello dell'acqua fino al serbatoio sopra la casa per renderla fruibile ai rubinetti.
Ovviamente a spese del lavoro di una pompa.
Quindi, nel tuo caso, ripeto, metti una batteria elettrica sull'aria: non ingombra, non richiede manutenzione, costa poco e per qualche ora all'anno di utilizzo costa qualche centinaia di euro.

[Ronin]

Perchè non posso modificare la potenza della resistenza in base alla T di mandata che voglio? Banalmente anche a stadi.
A livello termodinamico è una “cavolata equivalente”.

puoi modificare la potenza della resistenza in base alla Tm di mandata, ma non puoi avere una potenza trasmessa Pt a una temperatura di mandata Tm con tutti e due i parametri impostabili. la resistenza semplicemente cede calore all'acqua (il circuito è uno solo), la pompa di calore acqua/acqua scambia tra due circuiti che possono quindi lavorare a temperature diverse.
supponi di avere una portata da 3600 lt/h: se vuoi cedere 10 kW con una resistenza, aumenterai la temperatura di 2,4°C (10*860/3600) rispetto alla Ti in ingresso alla resistenza, quindi se il circuito prima di accenderla lavorava 40-35, dopo lavorerà 42,4-35 (supponendo che la potenza termica venga tutta assorbita dall'utilizzatore).
con un booster lui riceve 40-35 in ingresso, e può erogare in uscita 10* kW in più a 80-75, per dire, o qualsiasi altra coppia di temperature le caratteristiche del compressore e delle pompe gli consentano.
spero di non aver sbagliato i calcoli che fa caldo comunque dovrebbe essere chiaro il concetto.

*se scelto della "giusta" taglia del compressore (giusta si fa per dire: in realtà il booster non si mette per cedere potenza, perchè appunto dovrebbe lavorare con COP molto alti e quindi ne aggiunge molto poca, ma per tirar su la temperatura).

[shinobi9]

Ma se lui riceve a 45, la portata è la stessa e la potenza pure perchè dovrebbero essere indipendenti la potenza e la temperatura di mandata?. Se parto da 45, ho la stessa potenza e la stessa portata perchè dovrebbe essere arbitrario il deltaT. Non mi torna..

Secondo me hai piu delta T ma meno portata.. e con una resistenza idem volendo.

[Ronin]

la pdc lavora tra due circuiti, quindi può regolare sia la portata che la temperatura sul circuito HT. la resistenza regola un solo parametro, la potenza che scarica la scarica su una portata imposta dal circuito (unico), che definisce di conseguenza la temperatura di mandata.

[shinobi9]

la pdc lavora tra due circuiti, quindi può regolare sia la portata che la temperatura sul circuito HT. la resistenza regola un solo parametro, la potenza che scarica la scarica su una portata imposta dal circuito (unico), che definisce di conseguenza la temperatura di mandata.

Questo si..forse non mi sono spiegato bene.
Perchè dici che la portata nella resistenza è fissa? Potrei variarla in vari modi..alla fine è una portata d’acqua variabile che passa in una resistenza..variando la portata per data potenza varia il deltaT..e carico il bollitore a T più o meno alta. Capisco che sia tecnicamente più comodo ma non è impossibile lo stesso effetto con una resistenza e penso che costi meno..

[Ronin]

supponevo che la portata del resto del circuito che alimenta i fancoil fosse quella.
puoi lavorare a portata variabile variando la portata del circuito della resistenza, ma comunque hai un grado di libertà in meno da poter gestire rispetto alla pdc (dove i circuiti sono due separati).
il motivo per cui la resistenza non si usa salvo casi particolari è ovviamente il COP=1 che nel caso di effetto booster (cioè quando l'effetto voluto è aumentare la temperatura) è penalizzante di quel po'. nel caso specifico sono d'accordo con esa, se è una manciata di kW per una manciata di ore metti una batteria elettrica in serie alla batteria idronica dell'uta e regoli come vuoi.

[Esa]

Perchè dici che la portata nella resistenza è fissa? Potrei variarla in vari modi. Alla fine è una portata d’acqua variabile che passa in una resistenza. Variando la portata per data potenza varia il deltaT e carico il bollitore a T più o meno alta. Capisco che sia tecnicamente più comodo, ma non è impossibile lo stesso effetto con una resistenza e penso che costi meno.

Con le resistenze elettriche si lascia la portata fissa e si varia l'energia immessa. Ci sono tante tecniche: angolo di fase, tempo di accensione, ...