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Curva climatica: impostare temperatura pompa di calore

    Curva climatica e pompa di calore ?

    Ci sono molti dubbi e discussioni in merito a come impostare la temperatura in una pompa di calore, scegliendo tra mandata fissa e regolazione mediante curva climatica di riscaldamento. In questo articolo approfondiamo in particolare l'utilizzo della regolazione con curva climatica di riscaldamento con la pompa di calore.

    Pur focalizzando il caso di riscaldamento invernale con pompa di calore aria acqua possiamo generalizzare la maggior pare dei concetti su curva climatica di riscaldamento e pompa di calore a qualsiasi generatore di calore come una caldaia a condensazione.

    Regolazione con curva climatica di riscaldamento

    Regolazione con curva climatica di riscaldamento e pompa di calore non sono sinonimi, vediamo perché.

    Innanzitutto: che cos'è la regolazione con curva climatica di riscaldamento?

    In generale parliamo di un impianto di riscaldamento che utilizza l'acqua per trasportare e trasmettere il calore:

    • il generatore di calore può essere una caldaia oppure una pompa di calore idronica
    • i terminali possono essere termosifoni, pavimento radiante o ventilconvettori

    Per regolare il funzionamento dell'impianto possiamo agire in due modi, anche combinati tra di loro:

    • accendere e spegnere il riscaldamento in base alla temperatura ambiente interna mediante l'utilizzo di un termostato; è chiamata anche regolazione On/Off
    • impostare la temperatura di mandata della pompa di calore o della caldaia per aumentare o ridurre il calore prodotto

    Per impostare la temperatura della mandata della pompa di calore o della caldaia abbiamo a sua volta due opzioni:

    Nella mandata fissa il valore impostato per la temperatura di mandata dell'acqua è costante: per aggiustare il clima utilizzeremo esclusivamente un termostato che accende e spegne il riscaldamento.

    Con la curva climatica di riscaldamento abbiamo invece una regolazione automatica della temperatura di mandata dell'acqua in base alla temperatura esterna.

    Il comportamento della curva climatica di riscaldamento è stato ideato per assicurare il massimo comfort durante l'intera stagione invernale: la pompa di calore o la caldaia incrementa il calore prodotto al decrescere della temperatura esterna in modo da compensare le dispersioni termiche crescenti della nostra abitazione.

    Detto in parole semplici, con la regolazione mediante curva climatica di riscaldamento minore è la temperatura esterna maggiore è la temperatura di mandata dell'acqua verso termosifoni o pavimento radiante come possiamo vedere in questo diagramma:

    Curva climatica di riscaldamento
    Regolazione con curva climatica di riscaldamento

    Poiché la regolazione con curva climatica di riscaldamento deve essere adeguata alle caratteristiche della propria abitazione è caratterizzata normalmente dai seguenti parametri configurabili (o simili):

    • pendenza, o inclinazione, della curva, ovvero il rapporto tra variazione della temperatura di mandata e variazione della temperatura esterna; in alcuni casi è possibile definire pendenze multiple per diversi intervalli di temperatura
    • scostamento, o sfalsamento, della curva: valore costante di temperatura con cui far spostare la curva

    Un impianto di riscaldamento a termosifoni utilizza una curva con pendenza compresa tra 1,0 e 4,0 a seconda del livello di isolamento dell'abitazione. Con il riscaldamento a pavimento, che lavora a temperature inferiori, si utilizzano invece curve con inclinazione da 0,4 a 0,8.

    Spesso sono anche disponibili le seguenti due regolazioni:

    • temperatura minima e massima di mandata: per assicurare di rimanere nei limiti di funzionamento della pompa di calore o della caldaia
    • caratteristiche termiche involucro: per poter adeguare la velocità di reazione dell'algoritmo della curva in base alle caratteristiche termiche dell'involucro onde assicurare il comfort anche con forti scostamenti di temperatura nella giornata

    Nella caldaia a condensazione l'utilizzo della regolazione con curva climatica di riscaldamento consente un un risparmio poiché favorisce la condensazione dei fumi che avviene tramite l'utilizzo del flusso d'acqua fredda di ritorno dall'impianto:

    Rendimento caldaia a condensazione
    Rendimento caldaia a condensazione

    La regolazione con curva climatica di riscaldamento si adatta perfettamente alle pompe di calore ad inverter che possono modulare il loro regime di funzionamento adeguandosi alla potenza termica richiesta.

    Regolazione curva climatica pompa di calore Daikin

    Possiamo prendere come primo esempio la curva climatica della pompa di calore Daikin HPSU Compact da me utilizzata:

    Curva climatica di riscaldamento pompa di calore Daikin HPSU Compact
    Curva climatica pompa di calore Daikin HPSU Compact

    Vediamo invece la configurazione della curva climatica per la pompa di calore Daikin Altherma 3 che prevede due opzioni:

    • curva a 2 punti
    Curva climatica pompa di calore Daikin Altherma 3
    Curva climatica pompa di calore Daikin Altherma 3 - impostazione a due punti
    • curva con pendenza-sfalsamento

    Leggi anche il mio articolo su Curva climatica pompa di calore Daikin.

    Regolazione curva climatica Viessmann

    La regolazione con curva climatica Viessmann, nel caso sia di caldaia che pompa di calore, prevede come parametri di configurazione Inclinazione e Scostamento:

    Curva climatica Viessmann

    A: modifica dell'inclinazione

    B: modifica dello scostamento (scostamento parallelo verticale della curva di riscaldamento)

    Questa è la video guida che illustra come impostare la curva climatica Viessmann nel caso di caldaia:

    Caldaie a condensazione Viessmann - Curva di riscaldamento
    Curva climatica Viessmann - caldaia

    Mentre qui è illustrata l'impostazione della curva climatica Viessmann nel caso di pompa di calore:

    Pompe di calore Viessmann - Curva climatica
    Curva climatica Viessmann - pompa di calore

    Regolazione curva climatica Vaillant

    Passando alla regolazione con curva climatica del termostato WiFi vSMART Vaillant si vede che il concetto è molto simile:

    Curva climatica e pompa di calore ?

    Regolazione curva climatica caldaia Ariston Genus Premium Evo System

    Anche considerando la regolazione con curva climatica di riscaldamento della caldaia Ariston Genus Premium Evo System vediamo che l'algoritmo è sempre il medesimo:

    Regolazione curva climatica caldaia Ariston Genus Premium Evo System
    Regolazione curva climatica caldaia Ariston Genus Premium Evo System

    Anche in questo caso possiamo impostare sia la pendenza che lo sposamento della curva.

    Regolazione curva climatica caldaia Ferroli BLUEHELIX TECH RRT C

    Consideriamo anche l'esempio della regolazione con curva climatica della caldaia Ferroli BLUEHELIX TECH RRT C:

    Regolazione curva climatica caldaia Ferroli BLUEHELIX TECH RRT C
    Regolazione curva climatica caldaia Ferroli BLUEHELIX TECH RRT C

    In questo caso sul manuale si utilizzano i termini equivalenti di curva di compensazione e regolazione a temperatura scorrevole; come di consueto è possibile impostare la pendenza e lo spostamento parallelo della curva.

    Sonda climatica

    Una caldaia o una pompa di calore per funzionare in curva climatica di riscaldamento deve essere dotata di una sonda climatica esterna dotata di un sensore di temperatura.

    Di solito una sonda climatica esterna si presenta come una semplice scatoletta di plastica protettiva col sensore al suo interno:

    curva climatica sonda esterna

    Regolazione con curva climatica di riscaldamento e temperatura esterna

    Passiamo ora ad un paio di considerazioni apparentemente banali sulla temperatura esterna:

    • varia molto nel corso della stagione invernale
    • può avere grandi escursioni nel corso della medesima giornata, a seconda delle condizioni meteo

    Vediamolo con dei dati concreti prelevati dal mio sistema di monitoraggio partendo dall'andamento della temperatura esterna lungo una intera stagione invernale:

    Come vedete le condizioni medie di inizio e fine stagione sono ben diverse da quelle nel pieno dell'inverno.

    Questo esempio ci permette proprio di capire la comodità della regolazione con curva climatica di riscaldamento per assicurare un comfort uniforme nel corso della stagione invernale:

    • quando la temperatura esterna si abbassa, la regolazione con curva climatica di riscaldamento aumenta la temperatura di mandata aumentando il calore immesso: la temperatura ambiente nell'abitazione rimane costante
    • quando la temperatura esterna risale, la regolazione con curva climatica di riscaldamento riduce la temperatura di mandata diminuendo il calore immesso: la temperatura ambiente nella casa rimane uniforme

    Nel caso utilizzassimo invece una temperatura di mandata fissa e volessimo comunque cercare la massima efficienza del nostro impianto di riscaldamento con pompa di calore avremmo inevitabilmente l'onere di aggiustare il set-point nel corso della stagione.

    Ingrandendo i dati possiamo anche analizzare come il meteo della giornata influenzi le escursioni termiche.

    Le seguenti sono delle giornate allo stesso tempo fredde e limpide in cui l'irraggiamento solare contribuisce ad una notevole escursione termica tra notte e giorno:

    Mentre qui abbiamo la combinazione di freddo e nebbia che riduce l'escursione termica tra giorno e notte:

    Il nostro impianto di riscaldamento deve essere in grado di adeguarsi anche a queste queste variazioni di temperatura esterna per garantire condizioni di comfort sempre ottimale garantendo comunque la massima efficienza per risparmiare sui consumi energetici.

    In questo senso è importante che la regolazione mediante curva climatica di riscaldamento reagisca alle escursioni termiche giornaliere con una velocità coerente al livello di isolamento della nostra abitazione.

    Se la nostra casa non è ben isolata, la temperatura interna tende a seguire immediatamente quella esterna: in questo caso la regolazione con curva climatica di riscaldamento garantisce un comfort ottimale anche rispetto alle escursioni termiche giornaliere.

    Se invece abitiamo in una casa ottimamente isolata, la temperatura interna varia più lentamente rispetto all'esterno: la regolazione con curva climatica di riscaldamento può reagire rapidamente col rischio di portare ad un comfort non ottimale nel corso della giornata.

    Per questo motivo normalmente la regolazione con curva climatica di riscaldamento utilizza una media della temperatura esterna su un intervallo temporale regolabile: questo consente di configurare la velocità di reazione in base all'isolamento dell'involucro assicurando un comfort ottimale anche rispetto alle escursioni termiche giornaliere.

    Nel caso della caldaia le considerazioni sulla regolazione della temperatura di mandata rispetto alla temperatura esterna con la curva climatica sono complete, mentre nel caso della pompa di calore occorre qualche ragionamento ulteriore.

    Efficienza della pompa di calore aria acqua

    Focalizziamoci ora sull'utilizzo della regolazione con curva climatica di riscaldamento per impostare la temperatura in una pompa di calore aria acqua.

    L'efficienza di una pompa di calore è misurata tramite il cosiddetto coefficiente di prestazione (COP) che non è altro che il rapporto tra la potenza termica erogata e la potenza elettrica necessaria alla sua produzione.

    Detto in altre parole, tanto maggiore è il COP di una pompa di calore tanto minore sarà il consumo di energia elettrica a parità di calore prodotto.

    Il coefficiente di prestazione di una pompa di calore aria acqua varia molto al variare della differenza tra la temperatura di mandata dell'acqua e la temperatura esterna dell'aria a cui viene sottratto il calore:

    Curva climatica e pompa di calore ?

    In poche parole, a parità di potenza termica prodotta:

    • maggiore è la differenza tra temperatura di mandata dell'acqua e temperatura esterna dell'aria
      • maggiore sarà la potenza elettrica necessaria
      • minore sarà l'efficienza

    Possiamo vederlo anche sotto due altri punti di vista:

    • a parità di energia termica prodotta e temperatura esterna dell'aria
      • minore è la temperatura di mandata dell'acqua
      • minore sarà l'energia elettrica richiesta (per quanto con un allungamento del tempo di riscaldamento)
    • a parità di energia termica prodotta e temperatura di mandata dell'acqua
      • minore è la temperatura esterna dell'aria
      • maggiore sarà l'energia elettrica richiesta (con un intuitivo allungamento del tempo di riscaldamento)

    Per rendere in modo reale i concetti descritti, ho costruito un grafico esemplificativo utilizzando i dati di prestazione dichiarati per la pompa di calore aria acqua Daikin HPSU Compact:

    Curva climatica e pompa di calore ?
    [Delta T = Temperatura di mandata acqua - temperatura esterna aria]

    In conclusione, per ottenere la migliore efficienza è bene impostare la temperatura della pompa di calore col minimo valore possibile di mandata, sia che lavoriamo con mandata fissa che tramite regolazione con curva climatica di riscaldamento, con conseguente allungamento dei tempi di funzionamento.

    Sotto questo punto di vista l'ideale sarebbe un funzionamento 24x7. Ma dobbiamo completare il ragionamento.

    Regolazione curva climatica di riscaldamento e pompa di calore

    Abbiamo ora tutti gli strumenti per approfondire come impostare la temperatura in una pompa di calore con la regolazione con curva climatica di riscaldamento tenendo conto di temperatura esterna, efficienza e presenza di un impianto fotovoltaico.

    Ripartiamo dall'esempio concreto di una giornata di dicembre con cielo sereno, in cui abbiamo aggiunto alla temperatura esterna anche la potenza elettrica prodotta dall'impianto fotovoltaico per rappresentare l'irradiazione solare:

    Curva climatica e pompa di calore ?

    Osservando l'andamento della temperatura esterna possiamo notare:

    • prima dell'alba siamo ai valori minimi (alle 6 di mattina abbiamo 0 ºC)
    • nel pomeriggio, prima del tramonto, raggiungere i valori massimi grazie all'effetto dell'irradiazione solare (alle 15 è di 9 ºC)

    Temperatura esterna ed efficienza della pompa di calore

    Utilizzando i ragionamenti sul coefficiente di prestazione della pompa di calore visti in precedenza, possiamo stimare quanto sia efficiente produrre la medesima quantità di calore in momenti differenti di questa giornata.

    Assumendo di avere una temperatura di mandata fissa di 30 ºC avremmo:

    Prima dell'albaMezzogiornoPrima del tramonto
    Temperatura esterna0 °C7 °C9 °C
    ΔT mandata - esterno30 °C23 °C21 °C
    COP3,74,75,4
    Energia elettrica+46 %+15 %-

    Grazie a questo esempio vediamo come produrre la medesima quantità di energia termica con la pompa di calore prima del tramonto può costarmi il 46 % in meno rispetto a farlo intorno all'alba, in termini di energia elettrica consumata. Davvero una bella differenza. Nel caso di giornate questo gap sarebbe inferiore ma comunque sempre presente.

    Dunque in inverno è meglio impostare la temperatura della pompa di calore per funzionare di giorno anziché di notte per avere i consumi energetici ottimali. Per una ragionamento completo occorre anche includere il costo dell'energia: con una tariffa bioraria questa differenza sarebbe ridotta.

    Questa conclusione è parzialmente contrastante col funzionamento della regolazione con curva climatica di riscaldamento che aumenta la temperatura di mandata al ridursi della temperatura esterna.

    Ma c'è la soluzione già indicata in precedenza: basta configurare la velocità della curva climatica in modo che si adegui lentamente alle escursioni termiche!

    Impianto fotovoltaico

    Nel caso che la vostra casa sia anche dotata di impianto fotovoltaico abbiamo un suggerimento molto semplice.

    L'irradiazione solare è solamente di giorno e la conseguente produzione dell'impianto fotovoltaico: è il momento ottimale per utilizzare la pompa di calore per l'autoconsumo.

    Per quanto l'irraggiamento solare sia decisamente più ridotto, in inverno è meglio impostare la temperatura della pompa di calore in modo che funzioni di giorno anziché di notte per massimizzare l'autoconsumo del fotovoltaico.

    Impostare la temperatura della pompa di calore con la curva climatica: conclusioni

    Sintetizziamo tutte le considerazioni precedenti:

    • La regolazione con curva climatica di riscaldamento aumenta la temperatura di mandata dell'acqua con lo scendere della temperatura esterna dell'aria
    • Il comfort stagionale è assicurato
    • Il funzionamento 24x7 del riscaldamento può portare ad un aumento dei consumi elettrici poiché le prestazioni della pompa di calore (COP) sono ridotti si riducono inevitabilmente alle temperature inferiori della notte

    Quindi in inverno occorre utilizzare e configurare la regolazione con curva climatica di riscaldamento con la pompa di calore con attenzione per bilanciare il livello di comfort con l'ottimizzazione dei consumi elettrici, soprattutto quando l'edificio sia ben isolato.

    Pompa di calore e curva climatica dunque non sono dunque necessariamente un sinonimo.

    Ovviamente questa conclusione va gestita con particolare attenzione perché occorre:

    • assicurare di poter produrre tutto il calore necessario all'edificio nel corso del giorno
    • accettare una discesa della temperatura interna nel corso della notte per quanto minima in caso di buon isolamento
    • individuare un soluzione equilibrata per l'intera gamma di temperature esterne della stagione invernale (non agevole)
    • trovare il compromesso tra la crono-programmazione del termostato e l'impostazione della temperatura fissa di mandata.

    Alla pagina Configurazione Daikin HPSU Compact Daikin per tutti trovate la mia configurazione corrente.

    Leggi tutti i miei articoli sulla Pompa di calore:

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    101 commenti su “Curva climatica: impostare temperatura pompa di calore”

    1. Buongiorno,

      la scorsa settimana ho inviato un commento su una PDC DAIKIN, ma non riesco più a trovare il testo inviato e quindi non so se abbiate risposto o meno.

      Grazie

    2. Grazie mille per le risposte,
      Ultimo quesito:
      A vostro avviso con tali impianti (ovvero a basse temperature) è possibile gestire i termoarredi in modalità differente da un semplice “appendino” o materiale d’arredo?

        1. A vostro avviso con Riscaldamento media Pompa di Calore Aria/Acqua (ovvero con temperatura in circolo acqua sui 35/40gradi) è possibile scaldare i termoarredi?
          Dal 2019 ad oggi non li ho mai sentiti caldi, mi sono limitato ad utilizzarli come “appendino” o mensola di ripiano… volevo capire se ci fosse il modo per scaldarli…
          Spero d’esser stato più chiaro

      1. Buongiorno,
        Nei limiti del possibile volevo chiedere un parere sui consumi.

        Premessa costruzione: appartamento consegnato a ottobre’19, ”quadrifamiliare” con 2 piani terra e 2 primi piani+sottotetto, io ho un primo piano+sottotetto(h minima 100cm, colmo 260cm), circa 75mq per livello, da APE classe energetica A4 (21,34kwh/m2) zona climatica E, cappotto da 10cm, VMC/Deumidificazione Zendher, 3,96Kw di fotovoltaico (privo di accumulo), 1 pannello Solare Viessmann Vitosol 200-FM, PDC EMMETI Aria/Acqua Riscaldamento/Raffrescamento (mediante radiante a pavimento) composta da unità MIRAI-SMI EH1018DC-F + ACS EMMETI EcoHotWater EQ3018ES (300lt per 3 persone) + Puffer 60lt.

        Considerati gli ultimi rincari energetici mi sono soffermato ad analizzare i consumi del mio appartamento, ultimi 30gg (14gen-13feb):

        - ACS 206,55 kw (media giornaliera 6,88kw);
        - PDC 405,34 kw (media giornaliera 13,51kw).
        Totale media giornaliera 20,39kw.

        Palazzina “no gas”. Consumi In parte “ammortizzati” dai fotovoltaico:
        - prodotti 290,74kw;
        - autoconsumati 256,06kw (media giornaliera 8,53kw);
        - immessi 34,68.

        Totale energia consumata 1.048,24-256,06(ftv) energia prelevata 792,18 (media giornaliera 26,40kw).

        A tuo avviso i consumi sono molto elevati? È stato sbagliato qualcosa in fare di progettazione?

        1. Ciao Gianfranco,

          per risponderti anche solo qualitativamente servono due dati chiave:
          - superficie riscaldata totale (se interpreto correttamente sono 150 m2)
          - temperature medie esterne nel periodo di osservazione
          I dati che riporti sui consumi per riscaldamento ed ACS da dove li hai presi? Sono dati di energia elettrica?

          PS le misure di energia si esprimono in kWh, la potenza in kW.

          1. Provo a dare qualche elemento aggiuntivo ed integrativo.
            Sono in provincia di Ravenna (paese sul mare), tra gennaio e febbraio abbiamo temperature variabili (alla mattina talvolta ghiaccio e sotto zero). Guardando il sito “Meteo.it” riporta:
            - Gennaio Minima -1 e Massima +6;
            - Febbraio Minima 1 e Massima +6.

            Superficie riscaldata totale 150mq (di cui al primo piano 75mq con altezza 270cm e nel sottotetto ulteriori 75mq con altezza media 180cm, nel punto più basso 100cm e nel punto più alto 260cm).

            A corredo dell’impianto mi è stato aggiunto il “FEBOS-HP” che permette di farmi gestire l’impianto (Riscaldamento/Raffrescamento ed ACS in casa e quando sono fuori), oltre a farmi da “teleriscaldamento” mi consente di monitorare tutti i dati che ho citato in precedenza… l’impianto tendenzialmente te dovrebbe seguire la curva climatica e la produzione del fotovoltaico.

            Sono dati di energia elettrica? (a puro titolo informativo nell’ultima bolletta elettrica 01/110/2021-11/01/2022 mi sono stati addebitati 1.972kWh per la modica cifra di 730,75€).

            Resto a disposizione per ulteriori informazioni aggiuntive,
            Grazie tante per il tempo dedicato.

            1. Ciao Gianfranco,

              non ho ancora capito la semantica (termico o elettrico) e la provenienza di questo dato su 30 giorni:
              – ACS 206,55 kWh (media giornaliera 6,9 kWh)
              – PDC 405,34 kWh (media giornaliera 13,5 kWh)
              Immagino siano termici e fonte l'app associata alla centralina Febos-HP che ho visto essere dotatissima di dati: non puoi ricavarci direttamente il COP? Facciamo prima a capire.

              Ho visto che nel periodo indicato (14/1 - 12/2) la temperatura media a Ravenna è stata di 3,7 °C.

              Il fabbisogno termico nominale per riscaldamento invernale della tua abitazione, in base ai dati da te forniti, dovrebbe essere di 21,3*150=3.195 kWh/anno (termici).
              Per Ravenna si hanno 2.227 gradi giorno.
              Per una temperatura esterna media di 3,7 °C questo vorrebbe dire un fabbisogno termico per riscaldamento di 3.195*(20-3,7)/2.227=23,4 kWh/giorno.

              1. COP medio (14gen-12feb) 4,14

                A tuo avviso è giustificato il consumo ma me citato? Purtroppo siamo una famiglia un po’ freddolosa, i nostri Crono-TH Zehnder (uno per stanza) sono impostati al primo piano a 23gradi e nel sottotetto a 22.5gradi (il cronotermostato EMMETI rileva la temperatura la temperatura 0,5/1grado inferiore; NON SAPREI DEI 2 quale sia più attendibile…).

                A tuo avviso com’è il mio impianto? È stato ben concepito dal termotecnica e dell’impiantista? (non avendolo citato nell’articolo mi viene più di qualche dubbio…).

                1. Ciao Gianfranco,

                  Il COP, se la misura è precisa, è buono visto le temperature medie esterne.
                  Mi sembra anche in linea con i dati nominali dichiarati dal produttore (COP A7 W35 di 4,60).
                  Sull'impianto non posso esprimere giudizi, ma visti i risultati sembra fatto bene.
                  Per risparmiare ulteriormente, posso solo consigliarti di:
                  1) abbassare la temperatura ambiente
                  2) ridurre il set-point di temperatura dell'accumulo ACS

                2. Qui di direi che tutte i dati che ti ho fornito sono in kWh, l’unico dato in Kw può essere la potenza del mio contatore che è 6Kw

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