Accumulo termico e dispersione pompa di calore Rotex HPSU Compact

Accumulo termico e dispersione pompa di calore Rotex HPSU Compact

Una domanda ricorrente sulle pompe di calore dotate di serbatoio di accumulo termico, riguarda la dispersione termica, ovvero quanta energia termica accumulata viene dispersa nel tempo dal serbatoio che contiene l’acqua “tecnica” utilizzata per la produzione istantanea di acqua calda sanitaria.

Accumulo termico

Le pompe di calore a bassa temperatura non sono in grado di sostenere direttamente la produzione istantanea di acqua calda sanitaria per la potenza termica di picco che normalmente le contraddistingue. Per questo si ricorre all’adozione di una accumulatore termico.

L’accumulatore o accumulo termico è una combinazione di serbatoio di accumulo di acqua calda e di uno scaldacqua istantaneo. L’acqua sanitaria da riscaldare viene convogliata e riscaldata attraverso uno scambiatore di calore ad alte prestazioni separato in acciaio inox.

L’acqua potabile è contenuta in uno scambiatore di calore ad alte prestazioni in acciaio inossidabile a lunga durata (INOX). L’acqua potabile rimane perfettamente igienica. Nella foto del serbatoio di accumulo della mia pompa di calore Rotex HPSU Compact e’ ben visibile la doppia serpentina:

Accumulo termico e dispersione pompa di calore Rotex HPSU Compact

Da non perdere
Se vuoi approfondire funzionamento e configurazione della produzione di acqua calda sanitaria della pompa di calore Rotex HPSU Compact, allora potresti leggere anche:


Dimensionamento serbatoio accumulo termico

Per il dimensionamento rapido in litri di un serbatoio di accumulo per l’acqua calda sanitaria si possono usare delle tabelle di riferimento che tengono conto di:

  • consumo di acqua calda nel periodo di punta
  • durata del periodo di punta
  • durata del periodo di preriscaldamento
  • temperatura dell’acqua fredda
  • temperatura di utilizzo dell’acqua calda
  • temperatura media del fluido scaldante

Per un dimensionamento più raffinato, si può anche calcolare il dimensionamento della serpentina riscaldante e poi scegliere nei cataloghi dei venditori i prodotti che più si avvicinano a tali valori.

Facciamo una panoramica sui consumi maggiori di acqua calda:

  • vasca da bagno: 100-120 litri
  • doccia: 50-60 litri
  • lavabo 10-12 litri
  • bidet: 8-10 litri
  • lavello da cucina: 15-20 litri

Per una famiglia tipo e’ comunque possibile assumere un fabbisogno giornaliero per persona di 35-45 litri di acqua calda. Ovviamente tutto questo va aggiustato ai comportamenti specifici.

Nel caso della pompa di calore Rotex HPSU Compact le due scelte possibili sono tra 300 litri e 500 litri.

La mia raccomandazione e’ di non lesinare con la dimensione dell’accumulo per le ragioni seguenti:

  • la vostra famiglia potrebbe malmenarvi se dovesse fare la doccia fredda
  • un accumulo di dimensioni maggiori può operare ad una temperatura inferiore e quindi migliorando l’efficienza della pompa di calore
  • se l’accumulo termico viene utilizzato anche per gli sbrinamenti invernali, come nella pompa di calore Rotex HPSU Compact, una dimensione maggiore limiterà la frequenza reintegro e le conseguenti interruzioni al riscaldamento

Configurazione acqua calda sanitaria Rotex HPSU Compact

I parametri chiave di regolazione della produzione di acqua calda sanitaria della pompa di calore Rotex HPSU Compact sono i seguenti:

  • T-ACS nom: definisce il set-point di temperatura dell’accumulo termico
  • HP Isteresi TDHW: definisce l’isteresi per la temperatura dell’accumulo termico

In pratica vuol dire che la Rotex HPSU Compact assicurerà sempre che l’accumulo tecnico stia ad una temperatura compresa tra T-ACS nom – HP Isteresi TDHWT-ACS nom.

Facendo un esempio pratico, se

  • T-ACS nom = 42 ºC
  • HP Isteresi TDHW = 3 ºC

La temperatura dell’accumulo termico sara’ sempre compresa tra i 39 ºC ed i 42 ºC.


Accumulo termico e dispersione

Il manuale della pompa di calore Rotex HPSU Compact, per la mia versione 508, ci dice:

Accumulo termico e dispersione pompa di calore Rotex HPSU Compact

Come si traduce tutto questo nel comportamento pratico ?

Dai dati nominali possiamo calcolare la frequenza attesa per i cicli di reintegro dell’accumulo termico e confrontarli col comportamento pratico.

Come prima cosa convertiamo la dispersione termica da energia termica persa nelle 24 ore alla discesa di temperatura nell’accumulo termico nelle 24 ore:

  • ΔT nominale = Dispersione Termica nominale / (Volume_Acqua * 0,00116) = 1,4 / (500 * 0,00116) = 2,41 ºC ogni 24 ore

Detto in altre parole la temperatura dell’accumulo termico da 500 litri della pompa di calore HPSU Compact, caricato a 60 ºC, scende di 2,4 ºC ogni 24 ore.

Accumulo termico e dispersione nella realtà

Possiamo prendere come riferimento un mio periodo di ferie in cui ho lasciato la mia pompa di calore Rotex HPSU Compact 508 con la configurazione seguente:

  • Modalità Estate, ovvero la sola produzione di acqua calda sanitaria
  • T-ACS nom = 42 ºC
  • HP Isteresi TDHW = 3 ºC

L’andamento della temperatura dell’accumulo termico (Tdhw1) e della temperatura ambiente (T inside) e’ stato il seguente;

Accumulo termico e dispersione pompa di calore Rotex HPSU Compact

La dispersione termica dipende dalla differenza di temperatura tra accumulo termico ed ambiente, basta una semplice proporzione per calcolare la discesa di temperatura attesa nelle 24 ore:

  • Condizioni nominali
    • T accumulo termico = 60 ºC
    • T ambiente = 20 ºC
  • Condizioni effettive
    • T accumulo termico = 40,9 ºC
    • T ambiente = 24,2 ºC
  • ΔT effettivo = ΔT nominale * (40,9 – 24,2) / (60 – 20) = 1,01 ºC ogni 24h

Qual’e’ la frequenza in ore dei cicli di reintegro dell’accumulo termico ?

Basta fare una proporzione inversa tra l’isteresi della temperatura dell’accumulo termico ed il ΔT effettivo:

  • Frequenza_reintegro = HP Isteresi TDHW / ΔT effettivo * 24h = 3 / 1,01 * 24 = 71,3 ore

Detto in altre parole, durante le mie vacanze estive, il reintegro dell’accumulo termico dovrebbe avvenire circa 71 ore dopo la conclusione del precedente.


Conclusioni

Estrapolando i dati del grafico precedente si vede che la frequenza media effettiva di reintegro dell’accumulo termico e’ stata nella realtà di sole 42 ore (ovvero il 40 % più frequente del dato teorico) !

Ovviamente e’ un confronto indicativo ma piuttosto attendibile. Occorrerebbe anche verificare che l’accumulo termico sia completamente pieno in linea con la capacita’ nominale.

Evitando facili accostamenti con i dati di consumo automobilistici, emerge che i dati di targa sono sempre da prendere con le molle.

Spero che questo articolo sia interessante e di riferimento anche per l’inverno (vedi Rotex HPSU Compact: come funziona lo sbrinamento ?), quando i cicli di sbrinamento possono far salire molto la frequenza dei reintegri dell’accumulo.

Da non perdere
Vuoi scoprire come ho fatto a migliorare l’autoconsumo del mio fotovoltaico utilizzando proprio l’accumulo termico della mia pompa di calore ? Leggi subito Pompa di calore e fotovoltaico: Rotex HPSU Compact + 4noks Elios4You.

Se vuoi scoprire tutto sul funzionamento della pompa di calore Rotex HPSU Compact hai ancora a disposizione questi altri articoli:

Accumulo termico e dispersione pompa di calore Rotex HPSU Compact ultima modifica: 2016-08-26T12:17:32+00:00 da La mia Casa Elettrica
Potrebbe interessarti anche

6 pensieri su “Accumulo termico e dispersione pompa di calore Rotex HPSU Compact

  1. Igor Zeddita

    Bisognerebbe vedere con acqua impostata a 60° e isteresi a 5 come impostazioni di fabbrica, inoltre nell’ultimo aggiornamento del manuale del (06/2015) la dispersione termica a 60° è di 1,3 (quindi inferiore)

    Rispondi
    1. La mia Casa Elettrica

      Nel caso del COP, a differenza delle dispersioni termiche, ci sono delle normative standard con cui fare la misura per cui sono maggiormente confrontabili. Comunque come si evince dalla mia esperienza, il COP effettivo dipende da moltissimi fattori, ma soprattutto da quanto si e’ ottimizzata la configurazione di impianto.

      Rispondi
      1. Marco

        Ciao Emiliano,
        ti posso chiedere se hai qualche idea a proposito di un mio problema?

        Ho una pompa di calore HPSU della Rotex ed un termocamino collegato ad essa, quando il termostato del termocamino sente che la temperatura dell’acqua all’interno del termocamino stesso (80 litri) supera i 45 gradi (cmq la temperatura è impostabile) fa partire una pompa che tramite uno scambiatore a piastre scalda l’acqua all’interno del serbatoio della HPSU, il problema è che quando il termocamino è in fase calante e quindi la sua temperatura scende, la pompa fino a 45 gradi continua a girare portandomi 2 problemi:

        1.L’acqua della HPSU viene freddata da quella del camino fino a 45 gradi.

        2.La pompa rimane accesa fino a che l’acqua del termocamino raggiunge i 45 gradi, quindi rimane accesa anche 3-4 ore inutilmente, anzi facendo danni.

        Mi servirebbe un sistema in grado di fermare questo strazio… idee?

        Rispondi
        1. La mia Casa Elettrica Autore articolo

          Lo schema presente sul manuale Rotex e’ il seguente:
          Camino

          Quanto sei distante da questo schema ?

          La mia HPSU non e’ bivalente. Posta sul forum cercaenergia e trovi un paio di persone che la usa cosi’.

          Rispondi

Lascia un commento

Il tuo indirizzo email non sarà pubblicato. I campi obbligatori sono contrassegnati *