Durante la stagione invernale un tema che attira la nostra attenzione e’ lo sbrinamento pompa di calore Daikin HPSU Compact, soprattutto quando sia l’unica fonte per il riscaldamento. Magari ingigantendo la dimensione effettiva del problema. E magari anche no.
Uno dei principali punti di oscurità riguarda l’algoritmo di effettivo funzionamento dello sbrinamento della specifica pompa di calore, in particolare quali sono le condizioni per cui lo sbrinamento viene avviato.
Documentazione pompa di calore Daikin HPSU Compact
Andiamo a scoprire lo sbrinamento pompa di calore Daikin HPSU Compact, facendo uso di:
- documentazione ufficiale scaricata dal sito Daikin
- documentazione ufficiale di servizio trovata in rete (su un sito ungherese) relativa al modello Daikin Altherma la cui unita’ esterna (ERLQ04-08CAV3) e’ quella montata con la HPSU versione nuova seconda serie e praticamente identica a quella della versione nuova prima seria come la mia (RRLQ04-08CAV3)
Trovate tutti i riferimenti in Daikin HPSU Compact manuale e documentazione.
Partiamo dallo schema dell’unita’ esterna, in cui si vedono i principali componenti e sensori:
Ed infine un bel rendering 3D dell’unita’ esterna dal manuale Daikin Altherma:
[I nomi dei sensori di temperatura sono variati tra un modello e l’altro]
Vorrei evidenziare che la Daikin HPSU Compact non fa alcuna misura diretta o indiretta della presenza effettiva di brina/ghiaccio sulla superficie dello scambiatore esterno: non stupitevi quindi che, in presenza di aria esterna abbastanza secca, ci possano essere cicli di sbrinamento senza alcun ghiaccio visibile.
Sbrinamento pompa di calore Daikin HPSU Compact Daikin
Il manuale Daikin Altherma e’ chiaro in merito all’approccio: “In modalità riscaldamento, viene effettuata un’operazione di sbrinamento per evitare la formazione di ghiaccio sullo scambiatore di calore dell’unita’ esterna”.
Le condizioni di avvio dello sbrinamento sono determinate da:
- temperatura esterna Ta
- intervallo di tempo con compressore attivo trascorso dall’ultimo sbrinamento
- temperatura di evaporazione del gas refrigerante Te
- temperatura dello scambiatore di calore a lamelle Tb
Le condizioni sulle temperature sono rappresentate su questo diagramma, estrapolato dal documento Daikin Altherma:
Le condizioni di avvio dello sbrinamento sono le seguenti:
- Defrost requesting area (evidenziata in blu)
- compressore attivo per almeno 25 minuti dall’ultimo sbrinamento
- Defrost permitting area (evidenziata in azzurro)
- compressore attivo per 2 ore dall’ultimo sbrinamento
Le condizioni ordinarie di fine dello sbrinamento sono invece le seguenti:
- temperatura dello scambiatore > 12 ºC
- temperatura dello scambiatore > 12 ºC e tempo di sbrinamento > 10 minuti
Notare che qui’ c’e’ una piccola discrepanza rispetto alla documentazione della HPSU che indica 8 minuti massimi per il ripristino della modalità di funzionamento antecedente allo sbrinamento.
In sintesi:
- Defrost requesting area: uno sbrinamento ogni 25 minuti
- Defrost permitting area: uno sbrinamento ogni 2 ore
La realtà sperimentale non mi ha finora permesso di validare al 100% queste frequenze di sbrinamento, soprattutto perché la misura della temperatura superficiale dello scambiatore non e’ disponibile e le condizioni transitorie probabilmente spostano il punto di funzionamento tra le diverse aree.
Algoritmo sbrinamento pompa di calore Daikin HPSU Compact
Ma che cosa accade in dettaglio nell’unita’ esterna durante lo sbrinamento ?
- il compressore si spegne, il ventilatore rimane acceso, la valvola a 4 vie comincia a passare da riscaldamento verso raffrescamento
- il compressore si riaccende, il ventilatore si spegne, la valvola a 4 vie inverte ha invertito il ciclo di funzionamento facendo in modo che il calore prelevato dall’interno faccia sciogliere il ghiaccio sullo scambiatore esterno
- quando l’accresciuta temperatura dello scambiatore fa uscire della Defrost permitting area, il compressore si spegne, il ventilatore si riaccende, la valvola a 4 vie comincia a tornare verso riscaldamento
- il compressore si riaccende, il ventilatore rimane acceso, la valvola a 4 vie e’ su riscaldamento: il sistema torna ad operare nella modalità precedente allo sbrinamento
Per approfondire puoi anche leggere Daikin HPSU Compact funzionamento pompa di calore in dettaglio.
Riduzione dello sbrinamento pompa di calore
Passiamo ora alla domanda che frulla in testa alla maggior parte di noi: che cosa possiamo fare nella configurazione dell’unita’ interna per minimizzare gli energivori sbrinamenti ?
Il supporto della pompa di calore Daikin giustamente mi ha risposto dicendo che non si può fare molto per limitarli e che nella manutenzione annuale è opportuno controllare:
- i valori misurati dai sensori di temperatura dell’unita’ esterna
- che il quantitativo di gas refrigerante presente sia sufficiente
In realtà, oltre quei giusti controlli, qualcosa si potrebbe fare cercando di mantenere la temperatura dello scambiatore esterno al valore massimo possibile.
Partiamo dalla considerazione che:
- a parità di temperatura ed umidità esterna
- col compressore in modulazione (condizioni di regime)
- con temperatura dello scambiatore esterno sempre inferiore a quella esterna
posso produrre la medesima quantità di calore in tempi differenti.
Poiché l’energia termica scambiata e’ proporzionale alla differenza di temperatura tra pozzo caldo e freddo (in questo caso esterna e scambiatore) ed al tempo speso, maggiore sara’ il tempo impiegato per produrre il calore e maggiore sara’ la temperatura dello scambiatore stesso.
Quindi per ridurre la comparsa dello sbrinamento pompa di calore Daikin HPSU Compact è meglio lavorare a temperature di mandate più basse sul maggior numero di ore giornaliere possibile.
Questo e’ ovviamente in contraddizione col fatto che di notte le temperature esterne sono più basse e quindi i COP più bassi.
Molto articolato da valutare quantitativamente a priori se e di quanto convenga o meno allungare il tempo di funzionamento giornaliero della pompa di calore Daikin HPSU Compact.
Non bisogna anche dimenticare di rimanere all’interno dei valori di temperatura di mandata previsti per il nostro impianto.
Ma “In medio stat virtus”, quindi il prossimo inverno avremo ancora margini di ottimizzazione.
Le osservazioni precedenti valgono anche per gli “spunti” che l’impianto può fare quando riparte dopo un certo numero di ore di inattività.
Buon inverno a tutti che la primavera e’ praticamente arrivata.
Se vuoi leggere tutti i miei articoli su Sbrinamento:
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Buongiorno,
sperando di fornire un utile contributo riporto di seguito alcune osservazioni, che mi ero appuntato il 10 gennaio del 2021, in merito alla temperatura limite inferiore che sembra raggiungere il serbatoio dopo innumerevoli sbrinamenti (PdC HPSU Compact 8kW con R410A).
Di seguito riporto gli appunti originali, alla fine alcune conclusioni.
In questi giorni (gen 2021) le temperature esterne sono piuttosto basse, anche inferiori a 0°C. Ho notato che conviene avviare la PdC la mattina verso le 9.30 partendo con il riscaldamento ambiente della sola zona notte con Tmandata a 26°C (io uso 14 termovalvole pilotate da cronotermostati, non i termostati ambiente), per poi aggiungere la zona giorno dopo quasi un’ora e da lì salire fino a 30°C con passi di 1°C ogni 40/60 minuti per ridurre il numero di sbrinamenti necessari.
Ho notato che quando la temperatura del serbatoio (ACS) è bassa (<35°C) o bassissima (40°C). Il fatto che a 26.5°C La PdC compia comunque gli sbrinamenti, ma senza intaccare l’energia termica contenuta nel serbatoio, indica che si potrebbero fare sbrinamenti molto più efficienti, senza doversi preoccupare delle perdite termiche nel serbatoio che poi richiedono molta energia (e perdita di tempo macchina) per riscaldare l’acqua nel serbatoio. Peccato che gli ingegneri della Daikin non abbiano trovato una soluzione migliore ed ottimale per fare gli sbrinamenti. E’ come se avessero deciso di utilizzare un cannone per sparare ad una zanzara. Il lato positivo è che in momenti “critici” è possibile lasciar scendere la temperatura del serbatoio a 26.5°C e continuare a scaldare l’ambiente senza avere più le perdite dovute agli sbrinamenti. Purtroppo con 26.5°C non si può fare una doccia, ma alla peggio ci si può lavare a pezzi, che in momenti di emergenza è meglio di niente.
Ciao Franco,
grazie per il prezioso e preciso contributo. Sicuramente in questa generazione della pompa di calore aria acqua Daikin l’algoritmo di sbrinamento non era dei più raffinati.
In generale la mitigazione migliore è di cercare di mantenere sempre la potenza termica erogata al minimo possibile.
Senza andare su Hack Daikin HPSU Compact, la strategia migliore è quella di alzare gradualmente la mandata nel corso del periodo di riscaldamento.
La soluzione automatica e semplice migliore possibile è quella descritta in curva climatica inversa Daikin HPSU Compact.
Personalmente raccomando di tenere l’accumulo termico a temperature ottimali per avere un comfort sempre buono facendo le docce.
A casa nostra ci sarebbe la rivoluzione se non fosse così.
Buongiorno, ringrazio per la risposta.
Ho notato che avevo inserito un testo non completo (mancava la parte centrale). Provo a inoltrarlo nuovamente sperando che non ci siano problemi con la lunghezza.
Comunque sia, grazie ancora per i suggerimenti e complimenti per il bellissimo sito.
Testo originale:
Buongiorno,
sperando di fornire un utile contributo riporto di seguito alcune osservazioni, che mi ero appuntato il 10 gennaio del 2021, in merito alla temperatura limite inferiore che sembra raggiungere il serbatoio dopo innumerevoli sbrinamenti (PdC HPSU Compact 8kW con R410A).
Di seguito riporto gli appunti originali, alla fine alcune conclusioni.
In questi giorni (gen 2021) le temperature esterne sono piuttosto basse, anche inferiori a 0°C. Ho notato che conviene avviare la PdC la mattina verso le 9.30 partendo con il riscaldamento ambiente della sola zona notte con Tmandata a 26°C (io uso 14 termovalvole pilotate da cronotermostati, non i termostati ambiente), per poi aggiungere la zona giorno dopo quasi un’ora e da lì salire fino a 30°C con passi di 1°C ogni 40/60 minuti per ridurre il numero di sbrinamenti necessari.
Ho notato che quando la temperatura del serbatoio (ACS) è bassa (<35°C) o bassissima (40°C). Il fatto che a 26.5°C La PdC compia comunque gli sbrinamenti, ma senza intaccare l’energia termica contenuta nel serbatoio, indica che si potrebbero fare sbrinamenti molto più efficienti, senza doversi preoccupare delle perdite termiche nel serbatoio che poi richiedono molta energia (e perdita di tempo macchina) per riscaldare l’acqua nel serbatoio. Peccato che gli ingegneri della Daikin non abbiano trovato una soluzione migliore ed ottimale per fare gli sbrinamenti. Il lato positivo è che in momenti “critici” è possibile lasciar scendere la temperatura del serbatoio a 26.5°C e continuare a scaldare l’ambiente senza avere più le perdite dovute agli sbrinamenti. Purtroppo con 26.5°C non si può fare una doccia, ma alla peggio ci si può lavare a pezzi, che in momenti di emergenza è meglio di niente.
buongiorno,
complimenti per il tuo blog.
vorrei chiedere una cosa:
ho disattivato lo sbrinamento dei pannelli solari ma ogni mattina la funzione riappare attivata.
la disattivazione l’ho fatta direttamente dal pannello che gestisce i pannelli solari dove c’è la pompa che serve per il ricircolo dell’acqua, entrando nel menù installatore con password 0110.
come posso disattivarla del tutto?
il sistema è con Daikin Altherma con pannello solare integrato unit V 5.2
grazie mille per l’eventuale risposta
Buongiorno faccio una domanda rapida
Mi hanno proposto Caldaia ibrida Daikin HPU HYBRID 33 8KW, senza accumulo, senza solare termico io temo che con gli sbrinamenti non funzionera correttemente ne la Pdc ne la caldaia se in sbrinamento si fermano entrambe. è cosi ? Ringrazierei per la risposta. Saluti Giuliano
Ciao Giuliano,
una caldaia ibrida nasce proprio per prendere il meglio da entrambi i mondi (pompa di calore e caldaia a gas).
Vai sereno rispetto alle tue preoccupazioni.
Ciao,
Complimenti per il sito intanto,
Volevo dare la mia esperienza in merito alla pdc Ariston nimbus 6kw.
Il problema sbrinamento ha perseguitato anche me per un paio di anni. Dopo vari esperimenti, settaggi di vario genere, monitoraggio costante di temperatura .esterna umidità e temperatura di mandata acqua, sono arrivato ad una conclusione. Per avere il minor numero possibile di defrost annuale la configurazione perfetta e temperatura di mandata costante h24,raggiungere il livello di confort e mantenerlo costante per tutto L inverno.A livello di consumi ho trovato lievissime differenze in confronto ad un funzionamento orario. La pdc lavora a frequenze relativamente basse( 75 % ). Io abito a modena. Quindi pianura padana ,umidità elevata e freddo non mancano. Mentre sono in disaccordo con te su una casa totalmente ad aria. Trovo il confort del radiante a pavimento insuperabile, certo ha dei limiti, ovvero inerzia elevata.ed e per questo motivo che ribadisco quanto scritto prima.Funzionamento costante h24. Purtroppo L unico problema da risolvere e una gestione automatica del set point della mandata. Perché in base alle temp esterne mi ritrovo a correggere di 1/2 gradi al massimo la temp di mandata del acqua.
Il fotovoltaico era ovviamente già previsto (ipotizzo 6 kW, per stare tranquillo e per predispormi a un’eventuale batteria d’accumulo, se mi servirà e quando i prezzi saranno più abbordabili, ma la taglia dell’impianto fotovoltaico la suggerirà il mio impiantista). Del solare termico o termodinamico non sono per ora convinto, metterei comunque una pdc con predisposizione ad accoglierlo nel caso mi servisse. La tua proposta di usare solo aria mi spiazza un po’, anche se a dire il vero ci avevo pensato. Ho anch’io il sospetto che in una casa con un involucro davvero efficiente forse non sia necessario tutto quell’armamentario costituito da pdc+pavimento radiante+vmc eccetera: forse sarebbero necessari meno impianti e meno costi, ma sono titubante perché una volta che hai costruito la casa, ciò che ci hai messo dentro te lo devi tenere, non è che puoi ribaltare di nuovo tutto da cima a fondo per installare un pavimeno radiante che inizialmente avevi scartato. inoltre, il progettista della mia casa, che è un giovane ingegnere idraulico, vuole andare sul sicuro perché sarà il mio unico referente che risponderà in caso di problemi, quindi è logico che non voglia averne. E’ un atteggiamento prudenziale che tutto sommato condivido, ma mi rendo conto che questo approccio ridondante può portarti a installare cose costose e non indispensabili. Leggendo il tuo blog e anche altri mi sono purtroppo reso conto che in realtà scegliere come costruire la casa e che cosa metterci dentro è un’impresa che richiede certe conoscenze e ne richiede ancora di più rendersi conto di che cosa eventualmente non va una volta che l’hai costruita e come interloquire con chi deve rimediare a eventuali imprecisioni con regolazioni, ottimizzazioni e così via. Non è impresa facile. Un altro grosso problema è scegliere, per gli impianti, dei veri esperti con ampie visioni del problema. Sei già fortunato se chi ti installa qualcosa conosce bene che cosa ti sta installando, ma trovare qualcuno che conosca più marche e più soluzioni e ti proponga davvero il meglio tenendo conto deile tue reali esigenze e dei progressi tecnologici continui è un’impresa davvero difficilissima. Di solito, chi ha la rappresentanza territoriale per una certa marca di impianti ti propone quella e il resto nemmeno lo conosce, e questo è davvero un grosso limite. Ti terrò al corrente. Grazie!
Sottoscrivo che devi avere una persona tecnica di cui ti fidi.
Proprio perché ti fidi devi pretendere di avere documenti di progetto e di farteli comprendere.
Prima di partire con i lavori.
Patti chiari amicizia lunga.
Buongiorno, La mia Casa Elettrica!
Innanzitutto, i doverosi complimenti per la bella idea aver messo in piedi questo blog e per le innumerevoli informazioni utilissime che contiene.
La prossima primavera darò il via alla costruzione della mia bio-casa in provincia di Cuneo, una villetta bi-piano da 131 m2 di superficie utile (+garage) da realizzarsi con tecnologia X-lam e con il giusto contenuto di impianti e dispositivi utili a raggiungere almeno la classe energetica A1, forse A2. La casa sarà dotata di pompa di calore Daikin Hpsu Compact (non si sa ancora se la potenza sarà di 6 oppure di 8 kW o ancora di più), vmc Zehnder serie Q, riscaldamento a pavimento a bassa inerzia Eurothex e, ma probabilmente solo in un secondo tempo, solare termico Daikin Solaris in pressione o Drain-back, o forse un solare termodinamico di qualche altra marca da stabilire (a proposito: come mai Daikin non offre alcun solare termodinamico? Lei conosce il motivo?)
Il motivo del mio post, però, è porle una domanda che magari e stupida, ma per un non-tecnico come me forse non lo è tanto. Dal suo blog, mi pare di capire che gli sbrinamenti troppo frequenti della pdc Daikin Hpsu costituiscono un bel problemino la cui soluzione non è ancora in vista. A questo proposito, visto che Daikin produce anche delle pdc monobòocco installabili internamente, e visto che la mia casa avrà un locale adibito a centrale termica (anche se non riscaldato perché unito al garage) non sarebbe il caso di installare una pdc di questo tipo, che presumo non abbia bisogno di sbrinamenti, e lasciar perdere la Hpsu con unità esterna? Grazie per la risposta, e ancora complimenti.
Ciao Riccardo, grazie per i complimenti !
Non so che fabbisogno energetico e’ previsto ma poiché assumo sia molto basso ti suggerisco di prendere in considerazione anche una sola macchina ad aria per fare tutto (tipo Nilan Compact oppure Clivet Elfopack). Niente pavimento radiante, VMC.
Ovviamente tutto questo se hai dei tecnici predisposti a queste tecnologie che ti seguano.
Ti sconsiglio di mettere il solare termico in favore di fotovoltaico (accoppiato allo scambio sul posto).
Sul tema sbrinamenti Daikin non mi sbilancio in modo definitivo. Forse io ed altri pazzi siamo sfortunati in un parco installato molto ampio. Oppure nessuno se ne accorge senza monitoraggi avanzati. Ci sono comunque alternative valide relativamente diffuse in Italia (tipo Mitsubishi o Panasonic tra le giapponesi oppure marche italiane).
In ogni cosa e’ fondamentale che ti seguano tecnici (di progetto ed installazione) che conoscano bene ciò che ti propongo e non siano idraulici tradizionali riconvertiti.
Pretendi un progetto termico dettagliato che ti spieghi il perché di ogni scelta.
Comunque ribadisco che se oggi rifacessi la mia casa da zero aumenterei l’isolamento e metterei un sistema a tutt’aria accoppiato ad un fotovoltaico + grande.
Prima o poi faro’ un articolo ma purtroppo sara’ solo teorico (cosa che non mi piace).