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Curva climatica inversa Daikin Altherma 3 ECH2O e HPSU Compact

    Pompa di calore Rotex HPSU Compact: curva climatica inversa a 4 scorrimenti

    Come impostare la temperatura in una pompa di calore è uno degli argomenti più delicati: la ricerca della configurazione ottimale per il riscaldamento invernale della mia pompa di calore Daikin HPSU Compact è uno dei miei pallini e la curva climatica inversa, possibile anche con la recente Daikin Altherma 3 ECH2O, è un risultato alla portata di tutti anche grazie dall’uso di un interruttore WiFi Shelly Plus 1.

    Come impostare la temperatura in una pompa di calore

    Il mio percorso è stato lungo, interessante, articolato, lastricato di prove ed errori. Per capire se sia meglio impostare la temperatura di mandata fissa oppure la regolazione con curva climatica nella pompa di calore.

    Sintetizziamo tutto quanto imparato per impostare la temperatura in una pompa di calore al fine di ottimizzare comfort e consumi per il riscaldamento:

    • minore è la temperatura esterna, maggiori saranno i consumi elettrici e/o più lungo sarà il tempo di accensione del riscaldamento necessario
    • minore è la temperatura di mandata della pompa di calore
      • minori saranno i consumi elettrici con allungamento periodo di accensione del riscaldamento, a parità di calore prodotta e temperatura esterna
      • minori saranno gli sbrinamenti
    • per avere il rendimento (COP) massimo, anche in presenza di tariffa bi-oraria, è meglio il funzionamento diurno / tardo pomeriggio anziché notturno / prima mattina
    • per massimizzare l’autoconsumo del fotovoltaico è meglio il funzionamento diurno anziché notturno

    Per approfondire ulteriormente leggi anche il mio articolo su curva climatica e pompa di calore.

    Regolazione curva climatica pompa di calore Daikin HPSU Compact e Daikin Altherma 3 ECH2O

    Il funzionamento della pompa di calore con temperatura di mandata fissa o la sua regolazione con curva climatica pura non sono in grado di soddisfare tutti i principi precedenti, per quanta l’uso della curva climatica permetta di compensare le variazioni di temperatura esterna nel corso dell’inverno.

    La pompe di calore Daikin HPSU Compact e Daikin Altherma 3 ECH2O ci vengono però in soccorso, ed alla grande !

    Prima di procedere puoi approfondire come funziona la curva climatica e pompa di calore Daikin HPSU Compact.

    Riprendiamo per comodità il grafico della curva climatica utilizzata dalla Daikin Altherma 3 ECH2O e dalla precedente Daikin HPSU Compact:

    Curva climatica di riscaldamento pompa di calore Daikin HPSU Compact
    Curva climatica di riscaldamento pompa di calore Daikin Altherma 3 ECH2O e HPSU Compact

    E’ possibile programmare i valori della temperatura nominale ambientale TR (scorrimento della curva climatica) definendoli nei programmi orari [Automatico 1] ed [Automatico 2] della modalità Riscaldare e della modalità Riduzione:

    • T-Ambiente 1, T-Ambiente 2T-Ambiente 3 per i tre intervalli con riscaldamento attivo del programma [Automatico 1]
    • T-Ambiente 1, T-Ambiente 2T-Ambiente 3 per i tre periodi con riscaldamento attivo del programma [Automatico 2]
    • T-Riduzione nelle fasce di riscaldamento in riduzione dei programmi [Automatico 1] ed [Automatico 2]

    Detto in altre parole possiamo configurare facilmente la nostra pompa di calore Daikin Altherma 3 ECH2O o HPSU Compact in modo da alzare o abbassare la curva climatica su 4 intervalli giornalieri distinti: esattamente quanto ci serve !

    Questa configurazione funziona con:

    • modo operativo [Automatico 1] o [Automatico 2]
    • termostato esterno assente o disattivato ([Room thermostat] = Off)

    Non avere un termostato esterno collegato potrebbe essere una limitazione di questa configurazione, ma possiamo gestirla facilmente come vedremo successivamente nell’articolo.

    Leggi anche la mia recensione della pompa di calore Daikin Altherma 3.

    Funzionamento circolatore pompa di calore Daikin Altherma 3 ECH2O ed HPSU Compact

    L’unità interna della pompa di calore è dotato di un circolatore per l’acqua, in particolare:

    Grundfos UPM2 15-70 CES87
    Grundfos UPM2 15-70 CES87

    Con basso fabbisogno termico e portate d’acqua importanti l’assorbimento elettrico del circolatore potrebbe non essere più così trascurabile.

    Molti di voi avranno sicuramente osservato questo comportamento nel funzionamento della pompa di calore ad inizio e fine stagione:

    • riscaldamento acceso
    • temperatura ambiente interna inferiore al set-point
    • pompa di circolazione accesa
    • unità esterna spenta per molte decine di minuti o addirittura ore

    La pompa di calore può entrare in questo “stato” quando il riscaldamento in corso si interrompe per una delle ragioni seguenti:

    • ciclo di reintegro ACS
    • ciclo di sbrinamento
    • differenza tra temperatura di mandata e ritorno sotto una soglia minima

    La ragione è da ricercare nel limite inferiore di potenza termica della gamma di funzionamento della pompa di calore: parliamo indicativamente del 20-30% della capacità termica della pompa di calore ad una determinata temperatura esterna.

    Se non ci sono le condizioni per superare tale potenza termica minima, ovvero un salto termico minimo tra temperatura di mandata e temperatura di ritorno, pur col riscaldamento accesso l’unità esterna rimane spenta e la pompa di circolazione accesa.

    Il fenomeno è accentuato ad inizio e fine stagione in case ben isolate quando per mantenere la temperatura ambiente interna serve una quantità di calore molto bassa ed è quindi molto facile scendere sotto la soglia minima di potenza.

    Ad esempio con la mia Daikin HPSU Compact 6 kW con un valore di set-point inferiore ai 26 °C e temperature esterne appena sotto i 10 °C ci vogliono davvero tante ore perché l’unità esterna riparta dopo un ciclo di reintegro ACS (tempo necessario perché temperatura ambiente interna e conseguentemente temperatura di ritorno scendano di quando necessario).

    Commutando dalle modalità di funzionamento in riscaldamento (Riscaldare, Automatico 1 ed Automatico 2) ad Estate possiamo ottenere lo spegnimento del riscaldamento e della pompa di circolazione senza un termostato esterno collegato.

    Commutazione modalità funzionamento Daikin Altherma 3 ECH2O e HPSU Compact mediante contatto esterno

    Se vogliamo risparmiare anche su questo consumo sostanzialmente inutile della pompa di circolazione, possiamo però utilizzare la possibilità di modificare la modalità operativa dell’unità interna mediante un contatto di commutazione esterno anziché manualmente tramite il pannello di comando a bordo unità interna.

    Per farlo occorre utilizzare l’apposito ingresso J8, prevista sia sulla scheda RoCon BM1 della “vecchia” Daikin HPSU Compact che nella scheda RoCon BM2C della attuale Daikin Altherma 3 ECH2O seguendo uno schema di collegamento come il seguente:

    Collegamento contatto di commutazione EXT Daikin Altherma 3 ECH2O e HPSU Compact
    Collegamento contatto di commutazione EXT Daikin Altherma 3 ECH2O e HPSU Compact

    Tramite la modifica del valore di resistenza Rv viene commutata la modalità di funzionamento corrente secondo i valori seguenti (tolleranza ±5% quindi serie E24):

    Modalità di funzionamentoResistenza RV
    Standby< 680 Ω
    Riscaldare1.200 Ω
    Ridurre1.800 Ω
    Estate2.700 Ω
    Automatico 14.700 Ω
    Automatico 28.200 Ω
    Valori di resistenza per la valutazione del segnale EXT Daikin Altherma 3 ECH2O e HPSU Compact

    Con valori di resistenza maggiori del valore per Automatico 2, non si tiene conto dell’ingresso. La commutazione della modalità di esercizio funziona solo se il contatto di commutazione esterno è chiuso.

    Gestione remota Daikin Altherma 3 ECH2O e HPSU Compact con Shelly 1

    Per automatizzare questa commutazione esterna possiamo utilizzare un interruttore WiFi controllabile da remoto dotato di contatto pulito in uscita come ad esempio gli Shelly 1 o Shelly Plus 1 (1 canale) oppure il Sonoff 4CH Pro R3 (dotato di ben 4 canali).

    Lo schema elettrico di collegamento dell’interruttore WiFi Shelly 1 con la pompa di calore Daikin Altherma 3 ECH2O o HPSU Compact per realizzare la commutazione remota dalla modalità corrente alla modalità Estate è il seguente:

    Gestione remota Daikin Altherma 3 ECH2O e HPSU Compact con Shelly 1
    Gestione remota Daikin Altherma 3 ECH2O e HPSU Compact con Shelly 1

    Per l’automazione basta programmare l’accensione e lo spegnimento dell’interruttore WiFi Shelly in due orari prefissati secondo le nostre necessità; leggi anche la mia guida a Shelly Cloud App.

    Programmazione curva climatica inversa pompa di calore Daikin Altherma 3 ECH2O HPSU Compact

    Utilizzando tutti gli accorgimenti descritti in precedenza, ovvero:

    • programmazione della temperatura nominale ambientale TR (scorrimento della curva climatica) col modo operativo [Automatico 1]
    • commutazione automatica o da remoto tra la modalità di funzionamento in riscaldamento (Riscaldare, Automatico 1 ed Automatico 2) e la modalità Estate tramite un interruttore WiFi con contatto pulito

    E’ possibile ottenere una crono-programmazione del funzionamento in riscaldamento e dello scorrimento della curva climatica della pompa di calore Daikin Altherma 3 ECH2O e HPSU Compact come la seguente:

    new_crono

    che può essere giustamente chiamata curva climatica inversa (a 4 scorrimenti).

    Attenzione: ricordate sempre che i valori T-Ambiente e T-Riduzione del diagramma non sono i set-point di un crono-termostato On-Off ma bensì gli scorrimenti della curva climatica: quindi non temperature effettive misurate.

    Questa programmazione è in grado di soddisfare tutti i principi descritti sopra funzionando in modalità curva climatica ed essendo quindi potenzialmente adatta a coprire l’interno inverno.

    Mi preme ringraziare diverse persone del forum CercaEnergia poiché questo è un risultato collettivo di cui sono stato a lungo detrattore (chiamatemi San Tommaso !).

    Questa soluzione ha un bel bonus incluso: utilizzando un sensore di temperatura possiamo di fatto realizzare anche un termostato WiFi per comandare l’accensione e lo spegnimento della pompa di calore anche in base a set-point di temperatura configurabili.

    Continuando con l’esempio precedente, possiamo aggiungere al sistema di gestione un sensore di temperatura ed umidità Shelly H&T che posizioneremo nel punto più rappresentativo dell’abitazione.

    Shelly H&T
    Shelly H&T

    Questa volta basterà aggiungere un paio di scene automatiche su Shelly Cloud in base a due soglie di temperatura di accensione e spegnimento.

    Leggi anche il mio articolo su termostato pompa di calore Daikin Altherma 3.

    Andiamo oltre la curva climatica inversa !

    Pur essendo il massimo che si possa ottenere dalle funzioni disponibili nella pompa di calore Daikin HPSU Compact ho cercato di andare oltre !

    Il tutto parte dall’osservazione che la regolazione della temperatura di mandata ottenuta in un certo modo non fa altro che “inseguire” la temperatura di ritorno del pavimento radiante …

    … non perderti la puntata successiva scoprendo come ho usato anche Raspberry in Daikin HPSU Compact hack: prima parte.

    E se vuoi spoilerare le puntate successive potresti anche saltare direttamente a Pompa di calore Daikin HPSU Compact: riscaldamento smart.

    Leggi tutti i miei articoli su Riscaldamento:

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    27 commenti su “Curva climatica inversa Daikin Altherma 3 ECH2O e HPSU Compact”

    1. Ciao, quale potrebbe essere la migliore strategia per NON inserire uno shelly che faccia commutazione Automatico-Estate?

      Pensavo di mettere in automatico e impostare 3 fasce orarie tipo:

      8.30- 12 T-ambiente1= 21°C 12-17.00 T-ambiente2= 25°C (in modo da sfruttare COP migliore e FV) e poi tornare a 17-20 con T-ambiente 21°C per poi far spegnere la macchina dai termostati di casa chiudendo le testine alle ore 20. In questo modo sfrutterei il calore inerziale del pomeriggio e non faccio funzionare la macchina la sera. Che ne pensi?

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