Temperatura limite di funzionamento pompa di calore

Temperatura limite di funzionamento pompa di calore

Se la vostro fonte di calore e’ una pompa di calore, in questo articolo potete scoprire i dettagli sulla temperatura limite di funzionamento pompa di calore.

Con un dimensionamento corretto, anche in presenza di temperatura minima esterna, possiamo stare certi di non rimanere mai al freddo.

Se sei interessato ad un metodo semplice per verificare il corretto dimensionamento della tua pompa di calore puoi leggere Dimensionamento pompa di calore aria acqua.

Prestazioni e consumi ottimali pompa di calore

Ci sono alcuni punti attenzione di cui e’ meglio essere consapevoli per ottenere prestazioni e consumi ottimali durante le varie modalità di funzionamento di una pompa di calore (riscaldamento, raffrescamento, produzione di acqua calda sanitaria)

In linea generale la gamma di funzionamento, in cui l’efficienza di una pompa di calore aria acqua di un determinato produttore e’ ottimale, dipende da:

  • temperatura esterna dell’aria
  • temperatura di mandata nell’acqua verso il sistema di distribuzione
  • regime di carico parziale (potenza termica erogata rispetto a quella nominale)

Prendiamo come punto di riferimento la mia pompa di calore Rotex HPSU Compact, ma le considerazioni fatte sono facilmente generalizzabili.

Temperatura limite di funzionamento pompa di calore

Partiamo con i dati, tratti dal manuale di prodotto, della mia pompa di calore Rotex HPSU Compact nelle varie modalità di funzionamento.

Grazie a questi dati comprenderemo come, a seconda della regione di funzionamento, il funzionamento sara’ assicurato da:

  • unita’ esterna (compressore)
  • resistenza integrativa interna

Riscaldamento

Temperatura limite di funzionamento pompa di calore

Raffrescamento

Temperatura limite di funzionamento pompa di calore

Produzione acqua calda sanitaria

Temperatura limite di funzionamento pompa di calore
Legenda

AREADESCRIZIONE
AArea Pull-Down
BSolo funzionamento BUH. Apparecchi con Backup-Heater (BUH) opzionale
C Solo funzionamento BOH. Apparecchi con Booster-Heater (BOH) opzionale
DFunzionamento della pompa di calore possibile solo se il valore di impostazione della temperatura di mandata e' ≥ 25 ºC
EFunzionamento della pompa di calore possibile, ma nessuna garanzia per la potenza:
4-8 kW: l'apparecchio esterno si spegne se TA ≤ -20 ºC
11-14 kW: l'apparecchio esterno si spegne se TA ≤ -25 ºC
Apparecchio interno e riscaldatore aggiuntivo opzionale (BOH o BUH) continuano a funzionare
LWETemperatura di fuoriuscita dell'acqua all'evaporatore
LWCTemperatura di uscita dell'acqua al condensatore
TATemperatura ambiente (aria esterna)
TDHWTemperatura dell'acqua calda
Per semplificare (non me ne vogliano i veri esperti) LWE, LWC e TDHW rappresentano la temperatura di mandata nelle varie condizioni di funzionamento della pompa di calore:
  • TDHW: produzione di acqua calda sanitaria
  • LWE: modalità raffrescamento
  • LWC: modalità riscaldamento

Temperatura minima esterna pompa di calore

I diagrammi riportati sopra ci dicono in estrema sintesi che:

  • il riscaldamento e la produzione di acqua calda sanitaria funziona con l’unita’ esterna fino ad una temperatura esterna di -20 ºC (con potenza da verificare); al di sotto funziona ancora ma esclusivamente con la resistenza integrativa
  • la produzione di acqua calda sanitaria avviene con l’unita’ esterna fino ai 50 / 55 ºC; al di sopra esclusivamente con la resistenza integrativa
Attenzione
Una resistenza elettrica ha efficienza pari ad 1, ovvero l’energia elettrica utilizzata si trasforma integralmente in energia termica.

Ovviamente il COP della pompa di calore e’ significativamente superiore (quasi 3 volte): cercate dunque di non far lavorare troppo frequentemente il backup-heater per evitare consumi elettrici eccessivi ma soprattutto inattesi.

Regime di carico parziale

Per quanto le pompe di calore attuali, tutte ad inverter, assicurino una gamma di carico molto ampia, l’efficienza non e’ ottimale in tutte le condizioni di potenza termica erogata rispetto a quella nominale:

Temperatura limite di funzionamento pompa di calore

Temperatura limite di funzionamento pompa di calore

Questa flessibilità consente di adattarsi ai vari periodi dell’inverno in cui la potenza termica richiesta e’ differente.

Attenzione

In linea generale, per ottenere l’efficienza massima, e’ opportuno che i regimi di carico estremi siano evitati.

Un corretto dimensionamento della pompa di calore assicura un corretto bilanciamento in tutte i momenti delle stagioni in cui utilizziamo il riscaldamento.

Temperatura limite di funzionamento pompa di calore esempi

Riscaldamento

Partiamo con un esempio reale tratto dalle due giornate con la temperatura minima esterna di gennaio 2017:

Temperatura limite di funzionamento pompa di calore

Nel grafico sono rappresentate:

  • la potenza elettrica assorbita dalla mia pompa di calore Rotex HPSU Compact (area rossa)
  • temperatura interna (linea ambra)
  • temperatura esterna (linea blu)

Possiamo commentare

  • la temperatura esterna media e’ inferiore a -1 ºC
  • il funzionamento della pompa di calore e’ sostanzialmente continuativo
  • tutte le micro-interruzioni sono legate agli sbrinamenti
  • i vari picchi corrispondono ai cicli di reintegro dell’accumulo di acqua calda sanitaria
  • il comfort e’ assolutamente mantenuto

Come già scritto per la mia Rotex HPSU Compact la temperatura limite di funzionamento pompa di calore e’ fino ai -20 ºC per quanto con quelle temperature, che trovereste comunque solo in Lapponia insieme alla renne, le prestazioni sarebbero talmente basso che potrebbe essere opportuno ricorrere ad una sorgente alternativa più tradizionale.

Raffrescamento

Questa volta prendiamo come esempio concreto una giornata torrida di luglio 2015, in cui il raffrescamento lavora molto e si consuma acqua calda sanitaria come e più del solito.

Le temperature esterne sono estremamente impegnative:

Temperatura limite di funzionamento pompa di calore

per la maggior parte del giorno si viaggia intorno ai 32 ºC, mentre la minima e’ intorno ai 23 ºC per pochissime ore.

In raffrescamento non ci sono sostanzialmente limiti fino ad una temperature esterna di 43 ºC (ricordiamoci che si parla di temperatura dell’aria). Ovviamente il discorso cambia se l’unita’ esterna fosse in pieno sotto il sole ! Attenti a dove la posizionate !!!

Nella produzione di acqua calda sanitaria (ACS) i limiti di funzionamento dell’unita’ esterna intervengono portando all’accensione del backup-heater.

Per temperature dell’accumulo fino a 45 ºC, la resistenza elettrica non opera fino a temperature esterne di 35 ºC.

Salendo ulteriormente il backup-heater interviene: attenzione alla corretta configurazione nel caso in cui la resistenza integrativa non sia disponibile oppure non risulti disponibile.

Se in questi giorni di caldo notate “fatica” nel raggiungere i setpoint acqua calda sanitaria potrebbe proprio dipendere da una configurazione non corretta del backup-heater.

Temperatura limite di funzionamento pompa di calore ultima modifica: 2015-07-18T16:45:58+00:00 da La mia Casa Elettrica
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21 pensieri su “Temperatura limite di funzionamento pompa di calore

  1. Igor Zeddita

    “Per temperature dell’accumulo fino a 45 ºC, non ci sono problemi fino a temperature esterne di 35 ºC. Oltre interviene la resistenza elettrica a bordo macchina. Quindi occhio se non ce l’avete oppure e’ disattiva”

    quindi se le temperature esterne superano i 35 avrei problemi nel produrre ACS? questi giorni le temperautre esterne quando produco ACS sono mediamente 38,5°C, a volte 40°C, ma non ho mai avuto problemi in produzione di ACS e ho setteto la temperatura dell’accumolo a 46° C.
    Un problema che noto è il fatto che se alle 15 inizia a produrre ACS bloccando il raffrescamento, questa produzione dura circa 33 minuti, e il raffrescamento lo riprende solo dopo altri 30 minuri, quindi il raffrescamento nelle ore più calde viene bloccato per un’ora, sto pensando di spostare la produzione di ACS o alla tarda sera o alla mattina, tanto questi giorni le temperature esterne non scendono mai sotto i 26° C.

    Rispondi
    1. La mia Casa Elettrica

      Tu hai la resistenza attiva ? Probabilmente si’. Cosi’ non c’e’ problema alcuno.
      Io l’ACS l’ho spostata alla mattina alle 07:00. Piu’ tardi faccio un post in cui spiego la mia crono-programmazione estiva.

      Rispondi
    2. Andrea Lucchese

      Riprendendo Igor
      ” il raffrescamento lo riprende solo dopo altri 30 minuti, quindi il raffrescamento nelle ore più calde viene bloccato per un’ora”

      Nel mio caso, nella tua stessa ipotesi di funzionamento:
      raffrescamento interrotto da prod. acs nelle ore centrali della giornata con T esterne di 38,5° e acs impostato a 45°, impiega 30 minuti per recuperare il delta T di 5° su accumulo di 300 L e poi DOPO 3 MINUTI riparte in raffrescamento.
      Io insisto nel provare a impostare acs a 45° e verificare che succede. Non vorrei che questa differenza di 1° rispetto le tue impostazioni e quelle di Emiliano fosse la causa di un funzionamento non ottimale.

      Rispondi
  2. Andrea Lucchese

    Confermo il limite, anche se ho riscontrato che i 35° misurati su sonda macchina, non è così poi rigido.
    Oggi alle ore 12. 00 con 34,5° esterni, passati a 36° durante i 30 minuti di carica acs, sembra, da letture emon, che la R sia partita all’inizio ( ma è un dato dubbio) .x pochi minuti per poi spegnersi
    Spostare la produzione acs alla mattina può essere un vantaggio per non fare partire la R, un svantaggio se hai poca produzione del FV. Quindi andrebbe valutata caso x caso.
    Io valutavo di spostarla alle 8.00 visto che ho già delle buone produzioni

    Rispondi
  3. La mia Casa Elettrica

    E’ gran vantaggio con fotovoltaico e raffrescamento a causa del “bug” della HPSU che blocca il raffrescamento a lunghissimo (e non produce l’ACS). Sto autoconsumando fino all’ultima goccia in questo luglio africano.

    Rispondi
  4. Andrea Lucchese

    io faccio raffrescamento durante il giorno e e acs quando l’accumulo scende di 5° sotto la soglia dei 45° , con imposto tra le 12 e le 15
    Non ho notato blocchi o altro. Fal il suo compitino in circa 30 minuti riportando l’accumulo a 45° e poi riparte subito in raffrescamento. Tipo oggi.

    Rispondi
  5. Andrea Lucchese

    Devo riguardarmi a bordo macchina le impostazioni, poi vedo di mandarti la tabella con i parametri miei per eventuali raffronti.
    Questo è un inferno! Oggi pom. la sonda di T dell’unità esterna… all’ombra segnava 38,5°

    Rispondi
    1. Andrea Lucchese

      riporto quà quanto scritto via email, riguardo il test effettuato oggi con raffrescamento attivo e richiesta di produzione acs.
      T esterna misurata da Roncon = 38,5°
      Asc impostata 45°
      Me ne sono stato davanti al Roncon e confermo che la R, seppure attiva a menù, non è partita mai.
      Il raffrescamento interrotto dalla produzione acs è ripartito subito dopo.
      Il risultato è visibile http://emoncms.org/dashboard/view&id=20994 tra le ore 13,35-14,00

      Rispondi
  6. Matteo Castellani

    Scrivo qui nella speranza che Emiliano o chi legge il blog si sia trovato nella mia stessa situazione e sappia che strada intraprendere per uscirne. Non di meno credo che sia un’esperienza utile per aumentare il know-how per quanto riguarda la conoscenza delle HPSU.
    Partiamo dall’inizio: mercoledì per evitare problemi di comfort ho settato il seguente cronoprogramma per ACS:
    00:00-11.15 Tnom1=40°C
    11.15-17.30 Tnom2=48°C
    17.30-00.00 Tnom3=43°C
    Fino ad oggi nessun problema e programma rispettato perfettamente.
    Questa mattina con accumulo a 41°C, sapendo che alle 11.15 l’HPSU sarebbe partita ho deciso di seguire la produzione di ACS. Con mia grande sorpresa dopo pochi minuti dalla partenza l’unità esterna si è fermata, andando a vedere il monitor della HPSU ho notato il seguente messaggio di errore:
    E9010/AC
    Err.STB
    UNITà MODULO RISCALDAMENTO
    INDIRIZZO 0
    Ho chiamato il tecnico Rotex che mi ha fatto l’installazione e mi ha detto 1) che non conosceva il tipo di errore 2) che secondo lui si è staccata una qualche sonda nell’accumulo di ACS.
    In poche parole quando la temperatura scende sotto quella Tnom-TDHW l’unità esterna parte ma l’errore che compare sul monitor (e quindi il software della PDC) blocca la produzione.
    Ho notato che quando è presente il messaggio di errore la pompa di calore non è silenziosa come quando è in stand-by, a questo punto mi sono chiesto se in presenza del messaggio di errore (e quindi in richiesta di produzione ACS) l’HPSU non faccia partire l’unità esterna ma faccia funzionare la resistenza interna. Indizio che mi porta a pensare a questo è che dopo che viene visualizzato il messaggio di errore la temp di ACS è leggermente più alta rispetto a prima che si visualizzasse.
    Domani farò ulteriori prove per avere conferma delle mie teorie.
    Nel mentre se qualcuno avesse riscontrato lo stesso problema sulla sua e mi potesse dare qualche consiglio su come uscirne ne sarei grato..

    Rispondi
  7. La mia Casa Elettrica

    Ciao, premesso che non mi si e’ mai presentato l’errore.
    Sul manuale Rotex c’e’ la spiegazione seguente per quel codice d’errore (9010 AC Errore STB):
    Componente/denominazione => Ponticello sulla scheda elettronica A1P
    Errori e possibili cause => Ponticello del connettore “X21A” sulla scheda elettronica A1P mancante.

    Purtroppo sul manuale non ci sono spiegazioni sul connettore X21A (la scheda A1P e’ concettualmente interna, non serve a collegare elementi esterni).

    Potresti aprire la macchina e scoprire se penzola qualcosa 🙂

    Rispondi

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