IMPIANTI TERMICI E FRIGORIFERI CON POMPE DI CALORE GEOTERMICHE

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1 IMPIANTI TERMICI E FRIGORIFERI CON POMPE DI CALORE GEOTERMICHE

2 EVOLUZIONE DEL SISTEMA EDIFICIO IMPIANTO Involucro edilizio sempre più performance Esigenze di comfort più marcate Ruolo della regolazione sempre più importante Centrali termiche sempre più integrate

3 POMPE DI CALORE GEOTERMICHE: TANTI VANTAGGI IN UN UNICA SOLUZIONE Energia geotermica: gratuita, facilmente disponibile, livello termico elevato Elevata affidabilità delle macchine geotermiche Bassi costi di esercizio Costi di manutenzione trascurabili Lunga vita utile Possibilità di installazione interna

4 AMBIENTE DA CLIMATIZZARE FLUIDO INTERMEDIO Q1=Q0+L POMPE DI CALORE IDRONICHE CONDENSATORE Pompe di calore elettriche a compressione ORGANO DI ESPANSIONE POMPA DI CALORE COMPRESSORE L Riscaldamento Raffreddamento e deumidificazione EVAPORATORE Produzione ACS Q0

5 AMBIENTE DA CLIMATIZZARE FLUIDO INTERMEDIO EFFICIENZA DEL SISTEMA-IMPIANTO: Q1=Q0+L Performance della Pompa di Calore CONDENSATORE Tipo di terminali e temperature di lavoro ORGANO DI ESPANSIONE POMPA DI CALORE COMPRESSORE L Tipo di sorgente e temperature di lavoro EVAPORATORE Q0

6 AMBIENTE DA CLIMATIZZARE FLUIDO INTERMEDIO Q1=Q0+L CONDENSATORE RUOLO CENTRALE DELLA PROGETTAZIONE ORGANO DI ESPANSIONE POMPA DI CALORE EVAPORATORE COMPRESSORE L Q0 Temperature di lavoro impianto Privilegiare impianti a bassa temperatura Temperature disponibili alla sorgente Dimensionare correttamente il geoscambiatore

7 PERFORMANCE DELLA POMPA DI CALORE: Q1=Q0+L CONDENSATORE COP = P T PA Riscaldamento ORGANO DI ESPANSIONE POMPA DI CALORE COMPRESSORE L EVAPORATORE EER = P F PA Raffreddamento Q0 MINORE E L ASSORBIMENTO ELETTRICO MIGLIORI SONO LE PERFORMANCE

8 IL COMPRESSORE: IL CUORE DELLA POMPA DI CALORE Q1=Q0+L CONDENSATORE ORGANO DI ESPANSIONE POMPA DI CALORE COMPRESSORE L EVAPORATORE Q0 QUALI CARATTERISTICHE DEVE AVERE?

9 POMPE DI CALORE ACTEA SI ROSSATO GROUP Geotermia/Idrotermia Riscaldamento Raffreddamento Produzione di acqua calda sanitaria

10 CAPACITA DI ADATTAMENTO AI CARICHI PARZIALI 100% 90% 80% 70% 60% Per il 90% del tempo il carico è inferiore al 60% 50% 40% 30% Per il 60% del tempo il carico è inferiore al 30% 20% 10% 0% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% Il carico di picco, per il quale è dimensionata la pompa di calore, ha una bassa frequenza di accadimento. I carichi parziali ricorrono per la maggior parte del tempo.

11 CAPACITA DI ADATTAMENTO AI CARICHI PARZIALI on-o Compressori ON-OFF Compressori a giri variabili azionati da inverter

12 COMPRESSORI DI NUOVA GENERAZIONE: TWIN ROTARY BLDC INVERTER Motore brushless in corrente continua Due camere di compressione sullo stesso albero Consumi energetici ridotti del 30%* Vibrazioni ridotte del 75% * Prestazioni elevate anche a basso numero di giri *Rispetto a compressori di rotativi di taglia equivalente

13 VANTAGGI DEI COMPRESSORI A GIRI VARIABILI Dimensionamento del campo sonde sul solo fabbisogno dell edificio Semplificazione del dimensionamento del campo sonde Risparmio nell investimento iniziale rispetto ad una pompa di calore con compressore ON-OFF Migliore gestione delle criticità dovute ad un errato dimensionamento del campo sonde

14 IMPORTANZA DELLA REGOLAZIONE Valvola di espansione elettronica Compensazione della temperatura di mandata in funzione della temperatura esterna Impostazioni e visualizzazione delle temperature di lavoro Segnalazione e visualizzazione allarmi

15 SORGENTE IMPIANTO ACS Circuito ACS 7 2 1: Compressore 2: Valvola inversione ciclo 3: Ricevitore liquido 4: Scambiatore piastre lato impianto 5: Valvola espansione elettronica 6: Scambiatore piastre lato sorgente 7: Desurriscaldatore 1 Circuito sorgente Circuito impianto 5

16 ACCESSORI IMPORTANTI RECUPERO PARZIALE DEL CALORE DI CONDENSAZIONE CONDENSATORE REC. PARZ. Recupero parziale del calore di condensazione V.ESPANSIONE COMPRESSORE Aumento della temperatura di mandata in riscaldamento EVAPORATORE Produzione di ACS in raffreddamento

17 ACCESSORI IMPORTANTI ACCUMULO INERZIALE Evita il pendolamento della p.d.c. Aumenta le prestazioni stagionali E già integrato nelle p.d.c. geotermiche di taglia più piccola

18 ACCESSORI IMPORTANTI KIT DI RESISTENZE DI INTEGRAZIONE pdc Dimensionamento ad una potenza inferiore al carico di picco dell edificio Temperatura di bivalenza Risparmio sulla pompa di calore evitando il salto di taglia Riduzione dell investimento per il geo-scambiatore

19 CRITERI DI DIMENSIONAMENTO PER LA POMPA DI CALORE DATI IN INGRESSO Potenza termica/frigorifera di picco Temperature di lavoro dei terminali idronici Eventuale produzione di ACS Temperatura di riferimento per la sorgente 0 C (con circuito glicolato) -

20 TEMPERATURE DI MANDATA PER DIVERSE TIPOLOGIE DI IMPIANTO Caldo: C Freddo: C Caldo: C Freddo: 7 C Caldo: 55 C Freddo: /

21 LETTURA DELLE PRESTAZIONI E SCELTA DELLA POMPA DI CALORE Prestazioni con applicazione sonde geotermiche sec. UNI EN Modelli ACTEA W35 W50 W35 W50 W35 W50 W35 W50 W35 W50 W35 W50 kwt (B0) 5,57 5,32 7,45 7,12 9,56 9,18 12,7 12,3 19,7 18,7 24,5 23,2 Temperatura del fluido in ingresso dalla sorgente kwe (B0) 1,17 1,57 1,62 2,51 2,09 3,06 2,69 4 4,13 5,91 5,26 7,33 COP 4,51 n.a. 4,51 n.a. 4,56 n.a. 4,67 n.a. 4,78 n.a. 4,81 n.a. EER (W23/ B35) 5,23 n.a. 5,08 n.a. 5,26 n.a. 5,19 n.a. 5,02 n.a. 5,08 n.a. Temperature di lavoro dell impianto kwt = potenza termica fornita (kw) kwe= potenza elettrica assorbita dai compressori (kw) B0 = Temperatura in entrata allo scambiatore sorgente a 0 C W35 = Temperatura in uscita allo scambiatore utilizzo a 35 C % Peso glicole etilenico = 30 % La potenza erogata dalla pompa di calore deve coprire il fabbisogno di picco dell immobile, al netto di eventuali potenze integrative

22 COEFFICIENTI DI PRESTAZIONE: GEOTERMIA VS AEROTERMIA Geotermia/Acqua Terreno 0 C / Acqua Mandata 35 C COP = 4,6 Aria/Acqua Aria 2 C / Acqua Mandata 35 C COP = 3,6 Geotermia/Acqua Terreno 0 C / Acqua Mandata 45 C COP = 3,6 Aria/Acqua Aria 2 C / Acqua Mandata 45 C COP = 2,9 Geotermia/Acqua Terreno 0 C / Acqua Mandata 55 C COP = 3,0 Aria/Acqua Aria 2 C / Acqua Mandata 55 C COP = 2,4

23 ESEMPIO DI IMPIANTO Vercelli villetta su due livelli 120 m 2 Fabbisogno energetico riscaldamento 9600 kwh Produzione ACS AIR COMBO PRO 300 Fabbisogno di picco 7 kw Impianto radiante Tm = 35 C Temperatura di progetto sorgente Ts = 0 C

24 ESEMPIO DI IMPIANTO

25 ESEMPIO DI IMPIANTO Descrizione Simbolo Valore Efficienza della pompa di calore SCOP 4,3 Efficienza di sistema con circolatore SCOP 4,0 Rendimento caldaia a metano η 0,9 Costo energia elettrica /kwh 0,18 Costo metano ( P.C.I. 9,5 kwh/sm 3, Tariffa 1 /Sm 3 ) /kwh 0,11 Descrizione Simbolo Valore Costo riscaldamento pompa di calore 450 Costo riscaldamento caldaia 1170

26 ESEMPIO DI IMPIANTO Descrizione Simbolo Valore Domanda di energia elettrica per solo riscaldamento Kwh 2500 Domanda di energia elettrica per ACS Stand Alone (con AIR COMBO PRO 3300 kwh con COP=3) Kwh 1100 Domanda di energia elettrica per usi obbligati Kwh 2400 Considerata l ubicazione in Italia settentrionale sarebbe sufficiente una potenza installata di circa 6 kwp.

27 ESEMPIO DI APPLICAZIONE Condominio di 12 appartamenti in classe A Latina- Tmin 2 C Fabbisogno di picco 35 kw integrazione solare termica e fotovoltaica Minieolico

28 ESEMPIO DI APPLICAZIONE Terreno in condizioni indisturbate a 17 C Indagine GRT Campo di 7 sonde da 80 m

29 ESEMPIO DI APPLICAZIONE

30 CENTRALE TERMICA-DIDATTICA STABILIMENTO ROSSATO GROUP

31 IMPIANTI STABILIMENTO ROSSATO GROUP Controsoffitto radiante ECOWALL DRY riscaldamento e raffrescamento Rinnovo aria e deumidificazione con ECODRY CNREC/ALTAIR Pompa di calore geotermica ACTEA SI 26T Integrazione solare termica: 22 mq installati Integrazione solare fotovoltaica: 11 kwp installati

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33 GRAZIE