che l’ integrazione tra generatore e impianto sia progettata e realizzata con attenzione, tenendo conto delle caratteristiche termiche e dinamiche dei terminali, della regolazione e dell’ inerzia dell’ intero sistema. Uno degli aspetti chiave è la compatibilità con impianti a bassa temperatura, condizione ideale per il funzionamento delle pompe di calore. Terminali come pannelli radianti e ventilconvettori sono progettati per operare rispettivamente con temperature di mandata comprese tra 30 ° C( ma anche qualcosa meno) e 45 ° C, consentendo alla pompa di calore di lavorare con COP elevati. I radiatori tradizionali richiedono temperature più alte, spesso superiori ai 60 ° C, che riducono l’ efficienza del generatore e ne aumentano il consumo elettrico. In questi casi, è possibile adottare strategie miste, come la sostituzione parziale dei terminali o l’ uso di pompe di calore ad alta temperatura, come prima accennato. Un altro elemento fondamentale è la regolazione climatica automatica, che consente di modulare la temperatura di mandata in funzione della temperatura esterna. È dunque essenziale configurare correttamente le curve climatiche e garantire la compatibilità tra la regolazione della pompa di calore e quella dei terminali. È bene inserire nel circuito idronico un accumulo termico: un serbatoio inerziale consente di stabilizzare il funzionamento della pompa di calore, riducendo i cicli di accensione e spegnimento e migliorando la durata del compressore. Inoltre, facilita la gestione di impianti multizona e la distribuzione del calore in presenza di terminali con dinamiche diverse. Altro elemento da valutare con grande attenzione è l’ inerzia impiantistica. I pannelli radianti, ad esempio, presentano un’ elevata inerzia termica e dunque richiedono una regolazione anticipata e una gestione accurata dei tempi di accensione. I ventilconvettori, al contrario, rispondono rapidamente alle variazioni di temperatura, ma necessitano di una regolazione precisa per evitare eccessive oscillazioni termiche e sprechi energetici. Da quanto detto finora, si evince che l’ integrazione tra pompa di calore e impianto idronico non è solo una questione
CICLO DI CARNOT
Il rendimento di una pompa di calore
Efficienza delle pompe di calore e influenza del salto termico Nel valutare l’ impiego di una pompa di calore in un impianto di riscaldamento, è fondamentale considerare la diretta correlazione tra prestazioni e salto termico. In altri termini, la differenza tra la temperatura del fluido caldo( temperatura di mandata) e quella della sorgente fredda( aria, acqua o terreno) incide in modo determinante sul coefficiente di prestazione( COP) della macchina. Il COP teorico massimo di una pompa di calore è definito dal ciclo di Carnot, che rappresenta il limite superiore dell’ efficienza termodinamica raggiungibile da una macchina ideale. Tale valore è espresso dalla relazione:
CCCCPP CCCCCCCCCCCC = TT 0 TT 1 − TT 0 dove:
T 0 è la temperatura assoluta del fluido caldo( ambiente da riscaldare),
T 1 è la temperatura assoluta della sorgente fredda( aria esterna, acqua di falda, terreno ecc.). Tuttavia, nella pratica, il COP reale di una pompa di calore è significativamente inferiore rispetto al valore teorico, a causa delle perdite termodinamiche e delle inefficienze meccaniche e elettriche del sistema. In genere, il COP effettivo si attesta su valori pari al 40 – 50 % del COP di Carnot, a seconda della qualità del progetto, della tecnologia impiegata e delle condizioni operative.
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