I sistemi ibridi integrati

Giacomino Redondi

La crescente attenzione al rispetto per l’ambiente ed all’efficienza energetica, ha determinato l’evoluzione del mercato del singolo prodotto verso soluzioni integrate.

Il vantaggio nell’uso delle pompe di calore risiede nella capacità di fornire un equivalente di inerzia termica superiore al consumo energetico necessario per il loro funzionamento. Elemento essenziale della pompa di colore è la sorgente fredda: questa molto spesso è l’aria esterna soprattutto per la disponibilità illimitata e l’assenza di iter autorizzativi per il suo impiego.
Il suo maggior limite è rappresentato però dal fatto che i relativi livelli termici disponibili, oltre ad essere estremamente variabili, sono in discordanza di fase rispetto alle necessità termiche dell’utenza, per cui la pompa di calore viene penalizzata da una riduzione del rendimento effettivo, funzione della diminuzione della sua temperatura rispetto al valore standard di riferimento.

Per il fatto che temperature invernali alquanto rigide influiscono negativamente sulle prestazioni delle pompe di calore aria-acqua, le configurazioni impiantistiche che adottano queste macchine possono ricondurre essenzialmente a:
–  impianti monovalenti, se la temperatura invernale dell’aria esterna non scende al di sotto di 0°C, per cui la pompa di calore può soddisfare da sola tutte le esigenze di riscaldamento;
impianti bivalenti, quando la località di installazione è caratterizzato da inverni rigidi per cui è opportuno prevedere l’integrazione tra pompa di calore ed un sistema di riscaldamento ausiliario.

I sistemi ibridi di integrati

Combinano le prestazioni di una pompa di calore aria-acqua con i contributi in impianto solare termico e con l’integrazione di una caldaia a gas a condensazione. In tal modo, mediante un continuo monitoraggio dei fattori tematici ed una elaborazione da parte di un sistema elettronico di gestione dedicato, è possibile attingere energia termica della fonte più efficiente del momento.

A prescindere dalla temperatura di mandata richieste dalle condizioni tematiche esterne, è possibile scegliere tra diversi fonti disponibili:

sole, energia rinnovabile totalmente gratuita per riscaldamento la produzione di acqua calda così igienico;

aria, energia rinnovabile e parzialmente gratuita per riscaldamento la produzione di acqua calda sanitaria, con efficienza massimi in situazioni climatiche miti;

gas, energia producibili con miglior rendimento in condizioni climatiche esterne rigide.

Il solare termico è un sistema ormai molto efficiente che, in funzione delle dimensioni del campo solare, da solo può soddisfare completamente fabbisogno energetico dell’utenza collegata. Con il procedere del periodo invernale, l’irraggiamento solare progressivamente si riduce, ma la temperatura dell’aria esterna rimane ancora superiore a 0°C per un buon lasso di tempo; in tali condizioni la pompa di calore aria-acqua in grado di operare con elevati valori di COP.

L’applicazione dell’elettronica (inverter) alle pompe di calore, ha reso le macchine aria-acqua molto efficienti anche per temperature esterne quanto rigide (fino a -10/-15°C). Questo fatto, unitamente modesti così di istallazione, rende le pompe di calore aria-acqua ancora oggi competitive rispetto ad altre macchine con efficienza più stabile come quelle geotermiche. In caso di condizioni climatiche particolarmente avverse, durante le quali gli apporti dalle fonti rinnovabili non sono sufficienti per coprire fabbisogni termici, il sistema fa intervenire la caldaia a gas a condensazione. Il comfort conseguibile nel corso delle funzioni produzione acqua calda sanitaria, di riscaldamento, raffrescamento estivo, e quindi garantito durante l’intero anno nel modo più efficiente.

Inoltre sistema ibrido ha un’alta affidabilità, in quanto l’intervento della tecnologia più idonea, e evitare interruzioni nell’erogazione del servizio. Mediante l’opportuna scelta dei componenti, il sistema può essere dimensionato per qualsivoglia fabbisogno dell’utenza. L’analisi tecnico-economica operata dalle aziende produttrici ha portato alla definizione di soluzioni complete e compatte, particolarmente convenienti per utenze monofamiliari. I sistemi attualmente presenti nel mercato, infatti, comprendono generalmente:

– una caldaia a gas a condensazione (potenza termica modulazione 3,3-33kw)
– una pompa di calore aria-acqua (potenza resa in  riscaldamento 6-8 kw)
– un campo solare termico composto da n.2 collettori solari piani, per una superficie complessiva di 5 m quadrati;
– un serbatoio ad accumulo (puffer) da 300 litri di capacità;
– uno scambiatore di calore a piastre per la produzione di acqua calda ed ad uso igienico.
Importanza fondamentale riveste l’accumulo di energia termica che, oltre a rendere disponibile il calore per utenze che lo richiedono, raccorda i contributi, anche di differente livello termico, provenienti dalle varie fonti energetiche collegate.

I vantaggi pratici

A parità di tutte le altre condizioni, l’elevato rendimento dei sistemi integrati permette di migliorare considerevolmente la classe energetica degli edifici in cui vengono applicati. Ad esempio: una unità abitativa con superficie utile di 170 m quadri, rapporto S/V pari a 0,8, ubicato in zona climatica E (gradi giorno 2.371), e realizzata secondo i limiti di prestazione energetica previsti dalla vigente legislazione nazionale (D.L. 311/2006) rientra solitamente in classe C con EPi di 65,2 kWh/m2 anno. L’adozione di un sistema ibrido integrato con le caratteristiche dimensionali descritte sopra, è in grado di portare l’EPi ad un valore di 37,9 kWh/m2 anno, con un salto in classe A.

Se vuoi un consiglio senza impegno da parte dei nostri tecnici o vuoi semplicemente saperne di più, contattaci al n° 039 746525 oppure scrivici a clienti@saitfrigo.it!

2018-11-26T12:12:44+00:00