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Pompa di calore

Pompa di calore aria-acqua

Lo studio Uberti fornisce consulenze e perizie per il risparmio e/o consumi energetici.

Il problema principale dell’impiego di pompe di calore aria-acqua per il riscaldamento degli edifici risiede nella variabilità della potenza termica erogata dalla pompa di calore in funzione della temperatura della sorgente fredda, ovverosia l’aria esterna, con cui essa si interfaccia.

Infatti, il funzionamento della pompa di calore porta la stessa a produrre una potenza termica crescente all’aumentare della temperatura dell’aria esterna mentre la potenza termica richiesta dall’edificio presenta un andamento opposto.

Questo ha due conseguenze impostanti:

  • La pompa di calore si troverà spesso a lavorare a carico parziale in quanto la potenza termica erogata spesso dell’aria esterna differirà dalla richiesta dell’edificio;
  • Quando la temperatura dell’aria esterna e bassa, la riduzione della potenza termica erogata dalla pompa di calore, ulteriormente peggiorata dall’innescarsi della formazione di brina, potrebbe essere tale da rendere necessario l’impiego di un sistema ausiliario di riscaldamento che integri o sostituisca la macchina per far fronte alla richiesta dell’edificio.

    • Il primo aspetto trova una soluzione nell’adozione di compressori a velocità di rotazione variabile con i quali variare la portata di fluido refrigerante, e, quindi, la potenza termica erogata, in funzione della richiesta dell’utenza.

    Giova specificare che l’utilizzo di un inverter per l’alimentazione del compressore della pompa di calore comporta spesso anche un vantaggio energetico considerevole poiché ne incrementa il COP in un’estesa porzione del suo campo di funzionamento.

    Viceversa, il secondo aspetto è difficilmente risolvibile in quanto l’impiego di una pompa di calore in grado di erogare la potenza termica richiesta dall’edificio in qualunque condizione di temperatura dell’aria esterna, anche la più bassa, comporta l’impiego di una pompa di calore fortemente sovradimensionata.

    Questa situazione è negativa poiché in molte situazioni la pompa di calore potrebbe dover erogare una potenza termica non ottenibile tramite la riduzione della velocità di rotazione del compressore ma solamente tramite l’alternanza di cicli di accensione e spegnimento (regolazione On-Off) con scadimento delle prestazioni energetiche puntuali e medie.

    La determinazione dell’efficienza media stagionale delle pompe di calore, tema che coinvolge il funzionamento ai carichi parziali, e pertanto un aspetto di estrema attualità anche in considerazione dell’entrata in vigore della Direttiva Europea 2009/125/CE (Direttiva ERP) e dei relativi regolamenti di attuazione che stabiliscono un’etichettatura energetica delle pompe di calore proprio sulla base dei valori delle prestazioni medie stagionali.

    Fonte: Aicarr journal anno 3 settembre 2012.

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    Per. Gabriele Uberti