Credo che il mio principale interesse residuo nell’ottimizzazione della mia casa elettrica sia trovare la configurazione perfetta per il riscaldamento invernale: massimo comfort, minima spesa anche mediante la curva climatica !

Ovviamente parliamo di una configurazione unica che vada bene per l’interno inverno e che non richieda azione manuale alcuna.

Puntante precedenti

Ma si sa che la via verso la saggezza sul riscaldamento invernale è lunga e lastricata di errori come ben documentato.

In effetti basta una semplice osservazione sull’inverno scorso per fare qualche semplice ragionamento.

Qualche dato

Vediamo l’andamento dei trend (media mobile a 7 giorni) della temperatura media esterna e delle ore di funzionamento della pompa di calore Daikin HPSU Compact (periodo 15 ottobre 2015 – 14 aprile 2016):

Si vede benissimo la perfetta corrispondenza tra temperature ed ore di funzionamento (e ci mancava solo che non fosse cosi’).
Prego notare che le ore di funzionamento della pompa di calore includono anche la produzione di acqua calda sanitaria.

Ma soffermiamoci sulle variazioni per l’intero inverno:

• Temperatura media esterna = 7,4 ºC
• Temperatura media massima = 16,7 ºC
• Temperatura media minima = -0,8 ºC

Quindi con un’escursione della temperatura media esterna di ben 17,4 ºC !

Cosa vuol dire tutto questo in termini di energia termica necessaria a riscaldare la nostra casa ?

Un po’ di teoria

Ricordiamoci che l’energia termica dispersa da un involucro, e quindi quella da produrre mediante riscaldamento, e’ proporzionale alla differenza di temperatura:

E_Termica = K1 * (T_interna – T_esterna)

Possiamo cosi’ facilmente confrontare in modo relativo l’energia termica necessaria nella giornata più mite e più fredda dell’inverno rispetto alla giornata media:

E_Termica /  E_Termica_media – 1 = (T_interna – T_esterna) / (T_interna – T_esterna) – 1

Quindi:

• T esterna media MAX => E_Termica_Min= -71% rispetto a quella a T esterna media
• T esterna media Min => E_Termica_MAX = +63% rispetto a quella a T esterna media

Bella escursione da sostenere da parte del nostro generatore di calore.

Completiamo il ragionamento per la pompa di calore (con pavimento radiante), ma sarebbe simile anche una caldaia a condensazione con termosifoni.

L’energia termica erogata dal nostro impianto e’ fondamentalmente proporzionale  alle variabili seguenti:

• Temperatura di mandata dell’acqua utilizzata per cedere il calore prodotto
• tempo giornaliero di funzionamento

Detto in formule:

E_Termica = K2 * (T_mandata – T_ritorno) * t_funzionamento

Le modalità di funzionamento possibili sono le seguenti:

• mandata fissa => regolazione tramite il tempo di funzionamento dell’impianto (tipicamente mediante crono-programmazione con termostato ambientale)
• curva climatica => regolazione tramite variazione della temperatura di mandata in base alla temperatura esterna

E quindi ?

Mandata fissa

Con la mandata fissa, nella giornata più fredda occorre che la temperatura di mandata sia sufficiente alta da mantenere la temperatura interna costante funzionando per 24 ore.

Di conseguenza il tempo giornaliero di funzionamento sara’ il seguente:

• T esterna media Min => 24 ore
• T esterna media Media => 14,6 ore
• T esterna media MAX => 4,3 ore

Con una pompa di calore con pavimento radiante questo non e’ sicuramente la modalità ottimale perché:

• per tutto l’inverno si dovrebbe adottare costantemente la temperatura di mandata massima (e quindi il COP minimo)
• la temperatura di mandata massima favorirebbe gli sbrinamenti (vedi ad esempio Daikin HPSU Compact: come funziona lo sbrinamento ?) riducendo ulteriormente il rendimento
• il comfort varierebbe molto nel corso dell’inverno

Curva climatica

La curva climatica può migliorare di molto la situazione perché:

• la temperatura di mandata sale nelle giornate fredde in cui e’ maggiore il fabbisogno termico
• il rendimento della pompa di calore sarebbe quello ottimale perché la temperatura di mandata potrebbe essere minimizzata per le determinate condizioni ambientali
• il comfort sarebbe molto più uniforme nel corso dell’inverno

Ovviamente tra il dire ed il fare ci sta di mezzo il mare !

Lo Zen e l’arte della manutenzione della curva climatica

Trovare la curva climatica perfetta e’ un po’ come questo famoso libro:

Alla prossima.