Archivio Pompe di Calore - Prestazioni Riscaldamento e ACS
Questa sezione raccoglie i parametri di prestazione della pompa di calore per il riscaldamento e la produzione di acqua calda sanitaria, inclusi i metodi per la valutazione del COP a carichi parziali.
Parametri generali
| Campo | Descrizione |
|---|---|
| Fluido vettore | Tipo di fluido, selezionabile dal menu a tendina. Informazione non funzionale al calcolo energetico secondo il Decreto Requisiti Minimi; utilizzata esclusivamente nell'ambito di normative regionali antecedenti, in particolare per la Regione Emilia-Romagna. |
| Temperatura limite di funzionamento (TOL) | Ai sensi della UNI EN 14825, è la temperatura di blocco della pompa di calore per temperatura minima della sorgente fredda, dichiarata dal fabbricante. Per temperature della sorgente fredda inferiori a questo valore la pompa di calore viene disattivata (energia resa = 0). |
| 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 richiede quindi una fonte di integrazione termica. La temperatura bivalente è la temperatura della sorgente fredda alla quale la PDC opera con fattore di carico CR = 1. Il generatore di integrazione può essere una resistenza elettrica, un sistema integrato nella PDC o un generatore separato. |
In corrispondenza della temperatura bivalente sono disponibili due modalità di funzionamento:
- Alternato — la PDC viene disattivata al raggiungimento della temperatura bivalente (energia resa = 0); il generatore di integrazione subentra fornendo tutta la potenza termica necessaria.
- Parallelo — la PDC continua a funzionare oltre la temperatura bivalente; il generatore di integrazione fornisce solo la potenza termica residua.
Pompe di calore a motore elettrico — Fattore di riduzione del COP a carico parziale
| Campo | Descrizione |
|---|---|
| Modalità di funzionamento | On/Off per macchine a potenza fissa; Modulante per macchine a potenza variabile (a gradini o con inverter). La seconda opzione attiva il campo Fattore minimo di modulazione. |
| Fattore minimo di modulazione | Valore minimo di modulazione per pompe di calore a potenza variabile. |
Quando la pompa di calore opera a fattore di carico CR < 1, il COP si modifica rispetto al valore a pieno carico. Il campo Metodologia specifica il metodo per fornire i valori di riduzione del COP a carichi parziali. Sono disponibili tre opzioni:
1) Secondo UNI/TS 11300 (valori noti)
Si dispone dei valori di Cc (pompe aria/acqua, antigelo/acqua, acqua/acqua) o Cd (pompe aria/aria, antigelo/aria, acqua/aria) dichiarati dal produttore per i vari fattori di carico. L'inserimento si effettua nel menu richiamabile dal pulsante a destra del campo.
2) Secondo UNI EN 14825
Si dispone dei dati relativi al clima di riferimento A (average) richiesti dalla UNI EN 14825 per pompe di calore aria/aria, aria/acqua e acqua/acqua.
- Pdes [kW] — Potenza di progetto alla temperatura esterna di progetto Tdes = −10 °C.
- Fattore di carico climatico (PLR) — calcolato con temperatura di progetto e temperatura di annullamento del carico pari a 16 °C, nei tre punti: +2 °C (B), +7 °C (C), +12 °C (D).
- PLR alla temperatura bivalente — il valore di riferimento della T
bivalè −7 °C (punto A). - Potenza termica utile a pieno carico nelle quattro condizioni di temperatura A, B, C, D.
- COP a carico parziale nelle condizioni A, B, C, D.
- COP a pieno carico nelle quattro condizioni A, B, C, D.
- Temperatura del pozzo caldo: 35 °C o 45 °C (mandata a temperatura costante).
3) Secondo UNI/TS 11300 (valori calcolati)
Non si dispone dei valori di Cc o Cd dichiarati dal produttore: il programma li determina secondo la procedura della UNI/TS 11300-4. In assenza di qualsiasi dato si assumono i valori di default: Cc = 0,9 e Cd = 0,25. L'inserimento si effettua nel menu richiamabile dal pulsante a destra del campo.
| Campo | Descrizione |
|---|---|
| Fattore di correzione Cc | Fattore di correzione richiesto per l'opzione Valori calcolati. La modifica di questo campo viene recepita dalla maschera di calcolo automatico dei fattori di riduzione e viceversa. |
Pompe di calore a motore endotermico — Fattore di riduzione del COP a carico parziale
Per questa tipologia è prevista come unica opzione l'inserimento dei valori di Cd dichiarati dal produttore, tramite il menu richiamabile dal pulsante a destra del campo.
Pompe di calore ad assorbimento — Fattore di riduzione del COP a carico parziale
Il fattore Cd corrisponde al coefficiente correttivo legato al fattore di carico Fk (§9.4.4.3 della UNI/TS 11300-4:2016); i valori devono essere dichiarati dal produttore.
L'inserimento si effettua selezionando l'opzione Secondo UNI/TS 11300 (valori noti) nel menu richiamabile dal pulsante a destra.
In assenza di valori dichiarati, con l'opzione Secondo UNI/TS 11300 (valori calcolati) è possibile adottare i valori della UNI/TS 11300-4:
- Prospetto 27 — unità ad assorbimento on/off.
- Prospetto 28 — unità ad assorbimento modulanti.
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Performances
Il campo Metodo di calcolo del COP ai carichi parziali prevede due casi:
- Caso 1 — Macchina a potenza variabile (a gradini o con inverter): occorre inserire i dati di potenza in output per ogni gradino, dove il primo corrisponde alla potenza massima e i successivi a condizioni di potenza decrescente.
- Caso 2 — Macchina on/off: è presente un unico gradino, corrispondente alla potenza nominale.
| Campo | Descrizione |
|---|---|
| Dati conosciuti di input | Tipo di dato disponibile dal 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 dispone di dati di resa. |
| N. punti pozzo caldo | Numero di temperature del pozzo caldo per cui si dispone di dati di resa. |
| N. gradini | Attivo solo se come metodo è selezionata l'opzione Ipotesi A con più gradini. |
Una volta definiti i punti di sorgente fredda e pozzo caldo, nella parte inferiore della scheda viene generata la griglia per l'inserimento dei valori di potenza termica, COP (GUE) e/o potenza elettrica assorbita, in funzione del tipo di azionamento e della scelta nel campo Dati conosciuti di input.
Il numero minimo di punti richiesto per garantire l'affidabilità dell'algoritmo di calcolo della UNI/TS 11300-4 è indicato nel Prospetto 25 della stessa norma, in base alla tipologia di sorgente/pozzo e al servizio svolto.
Ad esempio:
- Pompa di calore aria/aria per riscaldamento: almeno 4 punti di sorgente fredda e 1 punto di pozzo caldo.
- Pompa di calore aria/acqua per riscaldamento: almeno 4 punti di sorgente fredda e 3 punti di pozzo caldo.
- Pompa di calore aria/acqua per produzione ACS: almeno 4 punti di sorgente fredda e 2 punti di pozzo caldo.
Per pompe di calore con sorgente fredda ad aria esterna, i punti richiesti dalla norma potrebbero non coprire tutti i BIN di temperatura della località di progetto. In tal caso è preferibile disporre di dati di prestazione che coprano il range di temperature esterne più ampio possibile.
La temperatura di 20 °C indicata dal Prospetto 25 per pompe di calore con pozzo caldo ad aria si applica a tutte le destinazioni d'uso, ad eccezione degli edifici di categoria E.6(2) (palestre e assimilabili) ed E.8 (edifici industriali e artigianali), per i quali si deve adottare 18 °C.
Per un'analisi approfondita dell'algoritmo di calcolo delle prestazioni della pompa di calore consultare la newsletter La valutazione della prestazione energetica delle Pompe di Calore: come garantire l'affidabilità dell'algoritmo di calcolo secondo UNI/TS 11300-4 disponibile nel Blog di Mc4Software.
Sorgente esterna diversa dall'aria
In presenza di sorgente esterna diversa dall'aria (antigelo, acqua di falda, terreno) è possibile definire un profilo di temperature della sorgente in funzione della temperatura dell'aria esterna nella località di progetto.
Il profilo si inserisce nella maschera richiamabile dal pulsante Temperature sorgenti nella barra dei comandi superiore.
Si apre il menu Elenco delle sorgenti esterne che consente di compilare un profilo personalizzato per ciascuna pompa di calore idro/geotermica presente nel progetto.
Cliccando su Nuova viene richiesto di assegnare una denominazione al profilo.
Confermando con OK si apre la maschera di compilazione, suddivisa in due sezioni:
- Riscaldamento — Dati BIN mensili sorgente fredda: per ciascuna temperatura esterna (Θ
e) registrata mensilmente nella località di progetto occorre inserire il corrispondente valore di temperatura della sorgente fredda (Θf). - Raffrescamento — Temperatura media mensile del pozzo caldo.
Se la temperatura della sorgente è costante (ad esempio acqua di falda), è possibile assegnare un valore comune a più celle tramite il menu contestuale (tasto destro):
- Imposta tutto il mese a ... — applica il valore a tutti i giorni del mese selezionato.
- Imposta tutto l'anno a ... — applica il valore a tutti i giorni dell'anno.
Una volta definito il profilo, esso va attribuito alla corrispondente pompa di calore nel campo Sorgente geotermica della scheda Dati generali.
