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ARCHIVIO POMPE DI CALORE - CHILLER
Pompe di calore - Prestazioni Riscaldamento e ACS
Fluido Vettore : selezionare il tipo di fluido tramite il corrispondente menu a tendina. Questa informazione non è funzionale al calcolo energetico ed è utilizzata solo nell'ambito di decreti normativi
antecedenti il Decreto Requisiti Minimi, in particolar modo nella Regione Emilia Romagna).
Temperatura Limite di Funzionamento (TOL): ai sensi della UNI EN 14825, rappresenta la temperatura di blocco della pompa di calore per temperatura minima della sorgente fredda. E' un dato fornito dal
fabbricante. Per temperature di sorgente fredda inferiori al valore qui impostato, la pompa di calore viene disattivata (energia resa = zero).
Funzionamento e Temperatura Bivalente (CR > 1): una pompa di calore opera in modalità bivalente quando non è dimensionata per coprire l'intero carico termico di progetto e, come tale, necessita di una
integrazione termica.
Il generatore di integrazione può essere rappresentato da una resistenza elettrica od altro sistema integrato nella pompa di calore oppure da un generatore separato che opera nel contesto dello stesso impianto a cui è collegata la pompa di calore.
Si definisce temperatura bivalente la temperatura della sorgente fredda alla quale la pompa di calore funziona con fattore di carico CR pari ad 1.
In corrispondenza della temperatura bivalente, si possono avere le seguenti modalità di Funzionamento:
- Alternato : la PDC viene disattivata al raggiungimento della temperatura bivalente (energia resa = zero) con contestuale attivazione del generatore di integrazione, che fornisce tutta la potenza termica necessaria a coprire il carico termico di progetto
- Parallelo : la PDC non viene disattivata al raggiungimento della temperatura bivalente; contestualmente viene attivato il generatore di integrazione che fornisce la potenza termica residua.
Pompe di calore azionate da motore elettrico: calcolo del fattore di riduzione del COP a carico parziale
Modalità di funzionamento : prevede le due opzioni "On/Off " e "Modulante"; la prima si riferisce ad una macchina a potenza fissa, la seconda rappresenta una macchina a potenza variabile, a gradini o con inverter. Con la seconda opzione si attiva il campo
sottostante.
Fattore minimo di modulazione : per le pompe di calore a potenza variabile, occorre specificare il valore minimo di modulazione.
Quando la pompa di opera ad un fattore di carico CR < 1, ovvero quando il carico termico da elaborare è inferiore alla potenza massima erogata dalla macchina, subentra una variazione di COP per tener conto della quale occorre applicare degli
opportuni fattori correttivi ai fini della determinazione della prestazione della macchina.
In corrispondenza del campo Metodologia si specifica il metodo con cui fornire i valori di riduzione del COP ai carichi parziali. Sono disponibili tre opzioni:
1) Secondo UNI/TS 11300 (valori noti) : in questo caso si suppone di disporre dei valori ai vari fattori di carico di Cc (pompe di calore aria/acqua, antigelo/acqua, acqua/acqua) o Cd (pompe di calore aria/aria, antigelo/aria,
acqua/aria) forniti dal produttore.
L'inserimento dei valori dev'essere eseguita all'interno del menu che si attiva cliccando sul pulsante posto sull'estremità destra.
2) Secondo UNI EN 14825: in questo caso si suppone di disporre dei dati relativi al clima di riferimento A (average) richiesti dalla UNI EN 14825 (per pompe di calore aria/aria, aria/acqua, acqua/acqua) in quanto forniti dal produttore .
La seguente metodologia è descritta al paragrafo 9.11 della norma UNI/TS 11300-4. I dati richiesti sono: Pdes [kW] = Potenza di progetto alla temperatura esterna di progetto (Tdes) : - 10 °C
Fattore di carico climatico (PLR) alla temperatura bivalente : il valore di riferimento della Tbival 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) |
3) Secondo UNI/TS 11300 (valori calcolati) : in questo caso si suppone di non disporre dei valori ai vari fattori di carico di Cc o Cd dichiarati dal produttore e quindi se ne procede alla determinazione secondo la procedura
prevista dalla UNI/TS 11300-4 in funzione del valore Cc o Cd dichiarato dal produttore . In assenza anche di quest'ultimi si assume Cc = 0,9 e Cd = 0,25.
L'inserimento del valore di Cc o Cd dev'essere eseguito all'interno del menu che si attiva cliccando sul pulsante posto sull'estremità destra.
Fattore di correzione Cc : equivale al fattore di correzione richiesto per l'opzione "Secondo UNI/TS 11300 (valori calcolati)" del campo Metodologia; la modifica di questo campo viene recepita dalla maschera di
calcolo automatico dei fattori di riduzione e viceversa.
Pompe di calore azionate da motore endotermico: calcolo del fattore di riduzione del COP a carico parziale
Per le pompe di calore azionate da motore endotermico è prevista come unica opzione l'inserimento di valore di Cd forniti dal produttore tramite il menu attivabile cliccando sul pulsante posto sull'estremità destra.
Pompe di calore ad assorbimento : calcolo del fattore di riduzione del COP a carico parziale
Per le pompe di calore ad assorbimento il fattore Cd corrisponde con il coefficiente correttivo legato al fattore di carico Fk (§9.4.4.3 della UNI/TS11300-4:2016); i valori di tale parametro ai vari fattori di carico devono essere dichiarati dal produttore.
L'inserimento del valore può essere eseguito selezionando l'opzione "Secondo UNI/TS 11300 (valori noti)" all'interno del menu che si attiva cliccando sul pulsante posto sull'estremità destra.
In assenza di valori dichiarati, tramite l'opzione Secondo UNI/TS 11300 (valori calcolati), si possono adottare i valori forniti dalla specifica UNI/TS 11300-4, prospetto 27 (unità ad assorbimento on/off) e prospetto 28 (unità ad
assorbimento modulanti) consultabili sempre all'interno del menu che si attiva cliccando sul pulsante posto sull'estremità destra.
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Performances
Metodo di Calcolo del COP ai carichi parziali: la scelte possibili sono le seguenti:
1) Ipotesi A con diversi gradini
2) Ipotesi B solo gradino a pieno carico.
Nel caso 1) , ovvero per una macchina potenza variabile a gradini o con inverter, occorre inserire i dati di potenza in output per ogni gradino di funzionamento, tenuto conto che il primo gradino corrisponde al funzionamento alla potenza massima mentre i
gradini successivi corrispondono a condizioni di funzionamento a potenza decrescente .
Nel caso 2) il gradino è unico e corrisponde a quello alla potenza nominale.
Dati Conosciuti di Input: definisce il tipo di dato di cui si dispone da catalogo del produttore: 1) Potenza Output e COP oppure 2) Potenza Output e Potenza Elettrica Assorbita.
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 come Metodo di Calcolo del COP a Carichi Parziali sia stata selezionata l'opzione 'Ipotesi A con più gradini'.
Una volta definiti i punti di sorgente fredda ed i punti di pozzo caldo, nella parte inferiore verrà generata la corrispondente griglia per l'inserimento dei valori di Potenza termica di output, di COP (GUE) e\o di Potenza
elettrica di input in funzione del tipo di azionamento della pompa di calore e della scelta operata in corrispondenza del campo Dati Conosciuti di Input.
Il numero di punti di sorgente fredda e pozzo caldo è di fatto stabilito dalla fonte dei parametri di prestazione, ovvero dalla documentazione tecnica fornita dal produttore.
A tal proposito rammentiamo che per garantire l'affidabilità dell'algoritmo di calcolo previsto dalla UNI/TS 11300-4 occorre fornire un numero minimo di punti, indicati, in base alla tipologia di sorgente fredda e pozzo caldo e dal servizio svolto,
dal prospetto 25 della UNI/TS 11300-4.
Dall'analisi di tale prospetto si evince che, ad esempio :
- per una pompa di calore aria - aria adibita al servizio di riscaldamento è necessario indicare almeno quattro punti di sorgente fredda e un punto di pozzo caldo
- per una pompa di calore aria - acqua adibita al servizio di riscaldamento sono necessari almeno quattro punti di sorgente fredda e tre punti di pozzo caldo
- per una pompa di calore aria - acqua adibita al servizio di produzione ACS sono necessari almeno quattro punti di sorgente fredda e due punti di pozzo caldo
Nel caso in cui la sorgente fredda sia rappresenta dall'aria esterna, il numero e i di valori di temperatura indicati da norma potrebbero non essere sufficienti a garantire l'affidabilità dell'algoritmo di calcolo in quanto non in grado di coprire tutti i BIN di temperatura
riscontrabili nella località di progetto; in tal caso è preferibile avvalersi di macchine i cui dati di prestazione coprano il più ampio range di temperature esterne possibile.
N.B. : la temperatura di 20 °C indicata dal Prospetto 25 per le pompe di calore con pozzo caldo "aria" si applica a tutte le destinazioni d'uso ad eccezione degli edifici di categoria E.6(2) (Palestre e assimilabili) e E.8 (Edifici adibiti ad attività industriali ed artigianali e assimilabili) per i quali si deve adottare la temperatura di 18 °C. |
Per approfondire l'analisi del comportamento dell'algoritmo di calcolo della prestazione della pompa di calore in funzione delle temperature di sorgente fredda e pozzo caldo rimandiamo il lettore anche alla consultazione della newsletter dal titolo
disponibile nel canale "Blog" del sito di Mc4Software.
Sorgente esterna diversa da "aria"
In presenza di una sorgente esterna diversa da aria (antigelo, acqua di falda, terreno), è possibile inserire un profilo di valori della temperatura che essa assume in corrispondenza dei valori di temperatura assunta dall'aria esterna nella
località di progetto.
Tale compilazione si esegue all'interno di un 'apposita maschera richiamabile attraverso il pulsante "Temperature sorgenti" collocato nella barra dei comandi superiore.
Si attiverà il menu "Elenco delle sorgenti esterne" presenti nel progetto tramite la quale sarà possibile compilare un profilo personalizzato per ciascuna pompa di calore idro/geotermica presente in progetto.
Cliccando sul tasto "Nuova", si verrà invitati ad immettere una denominazione del profilo di temperatura della sorgente esterna.
Cliccando quindi sul pulsante Ok, verrà mostrata la maschera di compilazione suddivisa nelle sezioni "Riscaldamento - Dati BIN mensili sorgente fredda" e "Raffrescamento - Temperature media mensile del pozzo
caldo".
Nella sezione dedicata al servizio di riscaldamento sono riportati i valori di temperatura dell'aria esterna (Theta,e) che mensilmente si registrano nella località di progetto (compresi tra il valore minimo ed il valore
massimo).
Per ciascuna temperatura esterna occorre inserire il corrispondente valore di temperatura della sorgente fredda (Theta,f).
Se quest'ultimo è costante lungo tutto l'anno (come nel caso dell'acqua di falda) o lungo un determinato mese, è possibile attribuire un valore comune nella casella Theta,f richiamando il menu contestuale da tasto
destro applicato alla cella contenente il valore da applicare in maniera estesa.
Se esso è costante ma varia mensilmente, è possibile attribuire il valore della casella Theta,e selezionata a tutto il mese selezionando l'opzione "Imposta tutto il mese a ...".
Se esso è costante lungo tutto l'anno, è possibile attribuire il valore della casella Theta,e selezionata ad ogni giorno dell'anno selezionando l'opzione "Imposta tutto l'anno a ...".
Definito il profilo di temperature di sorgente esterna, essa dovrà essere attribuita alla corrispondente pompa di calore in corrispondenza della voce "Sorgente geotermica" della scheda "Dati generali".
