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Come mai impostando i dati di una PdC ottengo dei rendimenti molto bassi?

Nel caso in cui, pur avendo inserito in maniera corretta tutti i dati relativi alla definizione di una pompa di calore (dati presi da scheda tecnica o scelta da archivio), si ottengono valori molto bassi per quanto riguarda il rendimento di generazione stagionale, il problema potrebbe essere relativo ai seguenti fattori:

  1. Coefficiente di correzione del COP a carico parziale impostato in maniera errata;
  2. Pompa di calore che risulta sovradimensionata in base alla richiesta energetica dell’edificio;
  3. Temperature di mandata dell’impianto elevate.

Vediamo nel dettaglio come risolvere tali problemi.


CASO 1: Coefficiente di correzione errato
All’interno della scheda “prestazioni dichiarate” è presente una sezione dove impostare il metodo di correzione del COP della pompa di calore quando questa funziona a carichi parziali.

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L’immagine precedente mostra i coefficienti correttivi per una pompa di calore in cui la sorgente calda è “acqua d’impianto”. In base al parametro impostato Cc (sorgente calda acqua d’impianto) o Cd (sorgente calda aria per riscaldamento ambienti), EC700 determina, in base alle formule riportate all’interno del paragrafo 9.4.4 della UNI TS 11300-4, il fattore di correzione Fc in funzione del fattore di carico CR della pompa di calore.
Fc diminuisce, all’abbassarsi del fattore di carico CR o all’aumentare del coefficiente di correzione (Cc o Cd).
La situazione è più penalizzante tanto più i coefficienti correttivi Cc e Cd si avvicinano al valore 1.
Per maggiori informazioni consultare il chiarimento in allegato, che Edilclima ha fornito a tutti i loro clienti, che riguarda la determinazione corretta del coefficiente di correzione Cc.

Nota per la compilazione del valore Fc in tabella:
I costruttori di pompe di calore dovrebbero dichiarare i valori di fattore di correzione Fc al variare del carico macchina. Tali valori sono facilmente editabili all’interno di EC700 sbloccando l’apposito lucchetto posto a destra della tabella riportata nell’immagine precedente.
In mancanza di valori dichiarati dal costruttore si possono utilizzare i valori a lucchetto chiuso, proposti in base alle formule indicate dalla UNI TS 11300-4.



CASO 2: Pompa di calore sovradimensionata
Qualora si scelga una pompa di calore con potenza nominale, superiore a quella proposta da EC700 determinata dal calcolo secondo UNI EN 12831, è possibile che si ottengano valori molto bassi per quanto concerne il rendimento di generazione stagionale.

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Tale problema è causato dal valore del COP valutato a carico macchina parziale. In altre parole, avendo una potenza utile elevata rispetto alla reale richiesta dell’edificio, la pompa di calore funzionerà per gran parte della stagione di riscaldamento a fattori di carico molto bassi (a volte anche inferiori allo 0,1 ovvero al 10%).
In tali condizioni il COP calcolato, secondo UNI TS 11300-4, a carico parziale risulterà penalizzato per diretta conseguenza di quanto descritto all’interno del caso 1.
È sufficiente in questo caso inserire un valore di potenza utile della pompa di calore più congruo rispetto alla reale richiesta dell’edificio.


CASO 3: Temperature di mandata impianto elevate
Ogni valore di COP e potenza utile è sempre legato ad una coppia di temperature di riferimento (temperatura sorgente fredda e temperatura sorgente calda).
Cliccando sul pulsante “informazioni aggiuntive”, presente a fianco dell’impostazione di calcolo “metodo analitico” è possibile visionare come si modifica il COP nominale e la potenza utile erogabile della pompa di calore in esame al variare delle temperature di funzionamento.

Esempio:
L’immagine seguente mostra l’andamento del COP di una pompa di calore aria-acqua al variare della temperatura della sorgente fredda (ϑf, in ordinata) e della sorgente calda (ϑc, in ascissa).
La casella evidenziata in giallo rappresenta il valore che assume il COP alle condizioni A7/W35, ossia quando l’aria esterna è a 7 °C e la temperatura dell’acqua di mandata all’impianto è di 35 °C.
Il COP, pari a 4,10 nelle suddette condizioni, è tuttavia sensibilmente differente al variare delle temperature di funzionamento.

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La stessa pompa di calore che nelle condizioni A7/W35 ha un COP pari a 4,10, all’aumentare, per esempio, della temperatura di mandata all’impianto ϑc raggiunge valori di COP sempre più bassi (con ϑc pari a 55 °C , non visibile nell’immagine, per esempio COP è pari a 2,50).

In conclusione, alla luce di quanto detto, è necessario valutare con attenzione l’impostazione dei dati di input all’interno della scheda “Temperatura media acqua” (presente nella sezione “Circuito” in fase di caratterizzazione dell’impianto) e della scheda “Circuito in centrale” (presente nella sezione “Generazione”): tali dati influenzano la temperatura media del fluido termovettore condizionando il funzionamento delle pompe di calore aventi come sorgente calda l’acqua.