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Sperimentazioni su POmpe di Calore (SPOC)

Sperimentazioni su POmpe di Calore (SPOC)

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2015

Lorenzo Croci

Il prodotto consiste in una raccolta dei risultati di un’intensa e continua attività di monitoraggi energetici in campo di impianti a pompa di calore, svolta in passato a partire dal 2006 e tuttora in corso.

La raccolta riguarda dati di esercizio reale (efficienza stagionale, energia termica o frigorifera erogata, energia elettrica assorbita, problemi di funzionamento), misurati presso gli impianti sperimentali di RSE e presso terzi.

Obiettivo dell’attività di monitoraggio che ha originato la raccolta di dati è stato quello di svolgere una campionatura di impianti e accertamento delle loro prestazioni, così da fornire uno spaccato delle soluzioni di maggiore interesse per la realtà climatica italiana nella totalità delle sue connotazioni: pompe di calore ad aria, ad acqua di falda, geotermiche, sia ad alimentazione elettrica sia a gas.

Più nello specifico, le campagne hanno riguardato vari tipi di macchine:

  • Pompe di calore aerotermiche a compressione (aria - acqua): campagne di monitoraggio su una pompa di calore areotermica a compressione installata presso un laboratorio interno e monitoraggio di una pompa di calore ad alta temperatura a servizio di un edificio residenziale in Salsomaggiore
  • Pompe di calore geotermiche a compressione con ciclo chiuso (acqua – acqua): campagne di monitoraggio riguardanti impianti con pompe di calore geotermiche in differenti applicazioni (residenziale, terziario..)
  • Pompe di calore geotermiche a compressione con ciclo aperto (acqua – acqua): campagne di monitoraggio riguardanti impianti con pompe di calore geotermiche a ciclo aperto al servizio di un complesso commerciale-terziario di grandi dimensioni sito a Milano  e presso un laboratorio interno RSE
  • Pompe di calore geotermiche a compressione con integrazione solare (Impianto Sperimentale di Climatizzazione): esperienze di laboratorio RSE su impianto ibrido a pompa di calore geotermica acqua – acqua (sorgente: acquifero a ciclo chiuso) con integrazione con pannelli ibridi termo-fotovoltaici
  • Pompe di calore aerotermiche ad assorbimento (aria – acqua): monitoraggio di una pompa di calore areotermica ad assorbimento al servizio di un impianto industriale sito in provincia di Bergamo

L'impianto Sperimentale di Climatizzazione

L’impianto è stato predisposto per fornire il servizio di riscaldamento, produzione di acqua calda sanitaria e raffrescamento di un edificio dotato di ventilconvettori e assimilabile ad un appartamento di piccole dimensioni, con un carico termico invernale, in condizioni di progetto, di circa 4 kW.

Come si può evincere dallo schema, i moduli termo-fotovoltaici sono predisposti per fornire il calore sia al serbatoio dell’acqua calda sanitaria, integrato all’interno della pompa di calore, sia all’acqua in uscita dall’evaporatore della pompa di calore, prima dell’ingresso nelle sonde geotermiche; il passaggio da un servizio all’altro avviene grazie ad una valvola a tre vie motorizzata (elemento numero 2 del quadro sinottico). Per lo scambio termico tra circuito geotermico e solare è stato predisposto un accumulo da 80 litri (serbatoio rosso) dotato di un serpentino in cui scorre l’acqua proveniente dai pannelli solari.

Durante il funzionamento invernale i pannelli solari forniscono in modo prioritario il calore per la produzione di acqua calda sanitaria, e, nei periodi di bassa insolazione, possono riscaldare, attraverso il serbatoio di accumulo da 80 litri, l’acqua del circuito geotermico, prima dell’ingresso nelle sonde. Il serbatoio d’accumulo può essere bypassato qualora l’acqua contenuta al suo interno sia più fredda di quella proveniente dall’evaporatore. Questa possibilità è consentita da una valvola a tre vie motorizzata (elemento numero 3 del quadro sinottico).

Durante il funzionamento estivo il calore prodotto dal solare termico viene utilizzato esclusivamente per la produzione di acqua calda sanitaria

La pompa di calore, in caso di insufficiente irraggiamento solare, viene utilizzata anche per la ricarica del boiler acs.

Ai quattro moduli termo-fotovoltaici sono stati affiancati quattro moduli fotovoltaici con le stesse caratteristiche dei precedenti. I dati sulla produzione elettrica dei due gruppi permette un confronto tra le efficienze dei moduli nelle due differenti configurazioni.


SINCLER

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