IL CONDOMINIO ED IL RISPARMIO ENERGETICO

Risultati delle prove di simulazione di impianto con o senza presenza di gas

Premesse risultati del risparmio energetico:

-Le prove sono state effettuate dalla ditta esterna “Fa. Ifes di Colonia”.

La ditta „Ifes“ appartiene al gruppo “TÜV Rheinland”. Di  seguito i risultati delle prove verificate sono certificate TÜV.

RISULTATI DICHIARATI:

• Maggior efficienza impianto, meno spese di energia!
• Flusso termico più performante , tutti i circuiti perfettamente funzionanti
• Manutenzione impianto ridotta,  nessun interventi di sfiatamento circuiti
• Nessuna strozzatura
• Impianto sempre in pressione, reintegro automatico e controllato
• Nessuna presenza di aria e formazione di fanghi ridotta
• RISPARMIO ENERGETICO annuo fino al 6,2% !!!!

Analisi

Analisi dell‘influenza di presenza d‘azoto in varie concentrazioni nel liquido termovettore sullo scambio
termico e di flusso, prendendo d‘aiuto impianti dinamici e simulazioni CFD di fluidodinamica e di
termodinamica .
Presentazione dei risultati di vari sistemi di impianto e grandezza, prima senza e di seguito con
degasazione atmosferica Variomat o con sistema di degasazione sottovuoto Servitec.

Simulazione flusso a due fasi con variazione di adattamento delle proprietà del liquido
Densità
Viscosità dinamica
Capacità termica specifica
Conduttivitá termica
Prova con bolle di gas nei punti alti dell‘impianto o di sacche di gas permanenti nei tratti orizzontali del ritorno

Per ogni fonte di calore le variabili da considerare sono fondamentalmente tutte quelle necessarie a garantire la disponibilità di energia termica in quantità e qualità (temperatura) adeguate a rispondere alle caratteristiche del progetto:

– Temperatura e variabilità stagionale

– Portate termiche minime sufficienti:

– Portata minima di acqua

– Portata d’aria

– Conducibilità del terreno

– Temperature minime e massime

Quantità, qualità, disponibilità inadeguate di energia termica dalla fonte di calore comportano:

– Malfunzionamenti e potenziali danni alle pompe di calore (necessità di dispositivi di sicurezza)

– Rendimenti e prestazioni non corrispondenti al progetto (requisiti prestazionali non soddisfatti, consumi eccessivi, riflessi negativi sulle valutazioni economiche delle attività e di altri impianti)

POMPE DI CALORE ARIA/ACQUA

Sono da considerare:

– Posizionamento dell’unità esterna, tenendo conto di:

– Spazi adeguati per la circolazione dell’aria

– Accesso e spazio adeguati per l’installazione e la manutenzione

– Supporti strutturali adeguati al peso

– Criticità legate alle emissioni sonore e alle vibrazioni

– Necessità di smaltimento di acqua di condensa e sbrinamento

– Distanze e dislivelli rispetto all’unità interna

– Passaggi per le linee elettriche e le linee frigorifere

– Disponibilità di una fonte di calore per l’integrazione alle basse temperature

POMPE DI CALORE ACQUA/ACQUA

Sono da considerare:

– Disponibilità dell’acqua in quantità adeguata (portata minima garantita, richiesti circa 175 litri/ora di portata per ogni kW di potenza nominale della pompa di calore)

– Qualità dell’acqua adeguata (neutra, corrosiva, incrostante, richiesta analisi di vari parametri)

– Temperatura della fonte (minima 8°C, massima 22°C)

– Profondità della falda (se > di 30 m convenienza dell’uso da verificare)

– Possibilità di realizzare il pozzo (spazi per la trivellazione, distanza dalla CT)

– Permessi e burocrazia (tempi da 1 a 2 anni, competenza delle Province e leggi regionali)

– Scarico in falda o in superficie

Requisiti dell’acqua di falda

POMPE DI CALORE ACQUA/ACQUA

Qualità dell’acqua adeguata:

limiti di impiego Legenda: + Il materiale ha generalmente una buona resistenza o se più fattori hanno questo simbolo ci possono essere problemi di corrosione

Uso sconsigliato

POMPE DI CALORE GEOTERMICHE

Campi   geotermici orizzontali

Sono da considerare:

– Tipo di terreno (composizione, umidità, conducibilità termica, presenza di acqua fissa o variabile nel corso dell’anno)

– Superficie disponibile (da calcolare in funzione della densità superficiale di potenza, della potenza lineare per m di sonda, del fabbisogno energetico totale). Da considerare circa 30 m2 per ogni kW di potenza nominale della pompa di calore.

– Vincolo di utilizzo della superficie (non asfaltabile, non utilizzabile per piante con radici profonde, non utilizzabile per strutture che facciano ombra e impediscano l’assorbimento delle precipitazioni)

– Spazio disponibile per gli scavi e il movimento del terreno (stoccaggio temporaneo)

– Accessi per i mezzi di movimento terra

SMARTGRID E FOTOVOLTAICO

Le reti di distribuzione dell’energia elettrica si trovano oggi ad affrontare problemi per cui non sono state previste.

Oggi i consumi elettrici presentano una forte variabilità nell’arco di poche ore e una distribuzione giornaliera differente rispetto agli anni in cui sono state progettate le reti.

Inoltre, il forte sviluppo dell’energia elettrica prodotta da fonti rinnovabili a forte variabilità (eolico, solare fotovoltaico) immette in rete grandi quantità di potenza in maniera indipendente dal consumo.

Questi fenomeni destabilizzano le reti elettriche creando problemi non indifferenti.

Per affrontare l’instabilità delle reti è necessario poter variare rapidamente i carichi e la disponibilità di potenza su una gran quantità di nodi, e poter distribuire velocemente la potenza disponibile dove serve.

Questo nuovo tipo rete e di gestione prende il nome di SmartGrid.

I dispositivi SmartGrid integrano funzioni che permettono il loro spegnimento o la loro accensione su comando del fornitore di corrente elettrica, attraverso un contatto disponibile sul contatore elettrico.

Le pompe di calore Ochsner dispongono già oggi delle funzioni SmartGrid.

Attraverso un modulo ausiliario per le pompe di calore da riscaldamento/raffrescamento, viene simulata un utenza comandabile da contatto esterno (contatore) che permette di alzare (o abbassare in raffrescamento estivo) il setpoint di temperatura. Questo costringe la pompa di calore ad accumulare acqua calda o refrigerata nell’accumulo inerziale, pronta per l’utilizzo quando l’utenza lo richiede.

Oppure, è possibile bloccare il funzionamento della pompa di calore con l’apertura di un contatto apposito (EVU).

Entrambe queste funzioni sono disponibili direttamente anche nelle pompe di calore per acqua calda che utilizzano la regolazione Tiptronic Plus (Europa 323DK, Mini IWP, Mini EWP).

La prima funzione permette anche di sfruttare al meglio l’eventuale impianto Fotovoltaico, massimizzando la quota di autoconsumo dell’energia elettrica prodotta.

Caratteristiche degli evaporatori delle pompe di calore Aria/Acqua

Compito dell’evaporatore è trasferire calore dall’aria al fluido refrigerante.

Gli evaporatori sono normalmente scambiatori alettati, in cui il refrigerante circola dentro tubi in rame su cui sono montate alette in alluminio (solitamente fissate per mandrinatura).

Il fluido refrigerante attraversa la prima parte di evaporatore in forma liquida, successivamente passa ad un flusso in cambio di fase (ebollizione), e nell’ultima parte di evaporatore si trova in forma gassosa. I coefficienti di scambio termico con il tubo sono molto variabili, influenzati anche dal comportamento del lubrificante mescolato al fluido refrigerante.

Dal lato aria, la capacità di scambio termico dipende dalla forma delle alette (distanza, superficie) e dalla velocità dell’aria

Caratteristiche degli evaporatori delle pompe di calore Aria/Acqua

In certe condizioni di esercizio (U.R., T aria) la capacità di scambio termico dal lato aria viene influenzata dalla formazione di condensa e brina sulle alette .

La capacità di sciogliere brina e ghiaccio, e di eliminare l’acqua di condensa e di scioglimento in modo efficace, può influenzare molto il rendimento stagionale delle pompe di calore Aria/Acqua.

La gamma di pompe di calore Aria/Acqua OCHSNER con compressori On-Off utilizza un evaporatore con scambiatore orizzontale e flusso d’aria verticale, superfici di scambio grandi (basso carico termico), distanza fra le alette maggiorata, ventilatore reversibile per eliminare l’acqua di condensa e di sbrinamento.

Evaporatore verticale con flusso d’aria orizzontale

Il trattamento idrofilo fa aderire le gocce d’acqua alle alette, ma scorrendo verso il basso le gocce possono unirsi e creare problemi di drenaggio -> rischio di formazione di accumuli di ghiaccio.

Evaporatore verticale con flusso d’aria orizzontale

Evaporatore orizzontale con flusso d’aria verticale

Il trattamento idrofilo fa aderire le gocce d’acqua alle alette, ma scorrendo verso il basso le gocce possono unirsi e creare problemi di drenaggio. Aumentare la distanza fra le alette e “soffiare” via l’acqua elimina il fenomeno e il rischio di formazione di accumuli di ghiaccio

Evaporatore orizzontale con flusso d’aria verticale

Costo energetico dello sbrinamento con accumulo inerziale

In riscaldamento viene caricata energia termica nell’accumulo inerziale, con COP di circa 3,5. Una certa quantità di questa energia è quella dovuta alla formazione di brina.

Nello sbrinamento ottimale viene ripresa la stessa quantità di energia termica dall’accumulo inerziale, con COP > 12.

Uno sbrinamento non iniziato al momento giusto comporta un maggior costo energetico. Ochsner utilizza più parametri per gestire lo sbrinamento. Il costo energetico è dell’ordine del 2-4% dell’energia termica di riscaldamento.

Costo energetico dello sbrinamento senza accumulo inerziale

In riscaldamento viene fornita energia termica all’impianto, con COP di circa 3,5. Una certa quantità di questa energia è quella dovuta alla formazione di brina.

Nello sbrinamento la stessa quantità di energia termica viene fornita da una resistenza elettrica, con COP < 1.

Uno sbrinamento non iniziato al momento giusto comporta un maggior costo energetico. Ochsner utilizza più parametri per gestire lo sbrinamento.

Il costo energetico è dell’ordine del 5-10% dell’energia termica di riscaldamento.