COORDINATE DELL’INTERVENTO
Le soluzioni sono infinite non sempre parametrizzabili , per questo c’è un progettista a cui deve essere demandato lo studio del problema e a cui rivolgersi in caso di dubbi.
Provo però a dare delle prime risposte sullo spazio necessario alla pompa di calore immaginandomi questo scenario, che penso sarà quello più ricorrente, nei prossimi anni:
1. si tratta di intervento di sostituzione in cui hai il tuo impianto con caldaia e radiatori e c’è da organizzarsi per passare alla pompa di calore (non parlando in questa sede delle valutazioni relative a distribuzione e terminali, che però vanno fatte , non darle per scontate).
2.Considero di installare una pompa di calore aria -acqua per riscaldamento e acqua calda sanitaria (vedi articolo introduttivo).
3.L’appartamento potrebbe avere una superficie calpestabile 100-120 mq, in questo caso considero di 100mq . Considero di essere a Firenze, zona climatica D, temperatura di progetto 0°C. Se hai un mano il certificato energetico della tua casa, per capire se ci può essere un parallelo con la situazione di casa tua, sto parametrizzando un abitazione con indice di prestazione energetica di 80-100kWh/mqanno.
DIMENSIONAMENTO E UNA RIFLESSIONE SULL’IMPIANTO ELETTRICO
Il dimensionamento andrebbe fatto con le bollette e il metodo della “firma energetica” oppure valutando le dispersioni ma con metodo dinamico su base oraria secondo la UNI EN 52016.
Per ora considero che l’appartamento è in un edificio esistente poco isolato: la potenza potrebbe essere 8-10 kW. Considero che la mia pompa di calore dovrà erogare 8 kWh e che con un COP di 3 dovrò prevedere potenza elettrica di 2,7 kW (circa 13-16A monofase). Altri 2-3 kw li posso dedicare alle altre utenze per cui rimango nel sitema monofase.
Se invece considero di realizzare una casa senza GAS sono un po’ al limite (visto che avrò anche altri 3-4 kw da dedicare al piano ad induzione ) Per cui dovrei iniziare pensare di passare al trifase…poi va visto caso per caso (parlane con il progettista-contatta CSGT).
COMPONENTI NECESSARI PER LA REALIZZAZIONE
I componenti necessari per realizzare l’intervento sono:
- Pompa di calore (unità esterna);
- Scambiatore di calore gas frigorigeno-acqua tecnica per riscaldamento e acs;
- Valvola a tre vie deviatrice per circuito riscaldamento e acs e valvola di non ritorno;
- Pompa di circolazione
Boiler acqua calda sanitaria; - Volano termico riscaldamento;
- Valvola di sicurezza;
- Gruppo di caricamento, Addolcitore/dosatore polifosfati, filtro a Y / filtro magnetico (non forniti ma necessari per evitare intasamenti nei passaggi stretti dello scambiatore)
Considerato che dei componenti di cui sopra sono inderogabili se si utilizzano componenti non coordinati da collegare in loco in genere prendono più posto rispetto ai gruppi preassemblati.
Da chiarire però che sebbene i gruppi preassemblati sono meno ingombranti non sempre vanno bene perché magari alcune componenti devono avere caratteristiche diverse da quelle che il produttore propone per il gruppo in oggetto.
MONOBLOCCO O SPLITTATA, LE DIFFERENZE
Va poi fatta distinzione tra le monoblocco e le pompe di calore splittate (vedi articolo). L’unità esterne delle pompe di calore monoblocco è in genere sono più grandi perché al loro interno ospitano anche: lo scambiatore a piastre gas/acqua , la pompa di circolazione, la valvola di sicurezza , le resistenze (opzionali in caso di avaria).
Questi componenti nella pompa di calore splittata sono inseriti nell’unità interna. La parte delle schede elettroniche necessarie al controllo e alla regolazione degli altri componenti nella splittata sta quota parte nell’unità esterne e quota parte nell’unità interna nella monoblocco sta tutta fuori nell’unità esterna.
Iniziando a dare delle dimensioni le unità esterne con la potenza di 8-10kW se utilizziamo il sistema monoblocco si aggirano intorno L140xP50xH90 cm, se invece consideriamo di mettere una splittata possiamo avere dimensioni più o meno compatte che possono andare dai 90x40x75h ai 95x50x100h cm a seconda del produttore.
GLI SPAZI DI RISPETTO
Nelle unità esterne vanno considerati sempre gli spazi di rispetto che sono circa 30cm per lato in direzione parallela al lato lungo e dietro la aspirazione dell’evaporatore e almeno 50-60 cm di fronte all’espulsione dell’aria.
Ogni produttore indica nella scheda tecnica della pompa di calore gli spazi necessari da considerare per evitare il blocco della macchina causato da un insufficiente scambio termico.
Con queste dimensioni si puo installare la pompa di calore in giardino, sul tetto se si è all’ultimo piano ma cercando le soluzioni più compatte può valutare un installazione anche su una terrazza.
Tutto ciò che non sta fuori va inserito dentro: sto parlando del bollitore per l’ACS, il vaso inerziale per il circuito riscaldamento e la parte valvolame (valvola deviatrice a tre vie, valvola di sicurezza, gruppo reintegro, filtri e addolcitori).
Possiamo allora prefiguraci tre soluzioni dalla più ingombrante (ma anche più con rendimenti più alti e bassi consumi, perché si riesce a fare un “un vestito su misura”) alla meno ingombrante (ma anche meno conveniente con rendimenti più bassi).
01. LOCALE TECNICO , LO SPAZIO NECESSARIO PER LA POMPA DI CALORE
Basta una stanzina ripostiglio da utilizzare come locale tecnico che potrebbe essere 3mt x 2mt se utilizziamo la splittata o meno se utilizziamo la monoblocco. che In questo ultimo caso dobbiamo considerare solo lo spazio per bollitore ACS , l’ inerziale e valvola a tre vie…
Per esempio utilizzando Daikin come casa produttrice potremo utilizzare: ERGA 08 EVH7 come unità esterna (89x39x74H), il bollitore per l’acqua calda sanitaria che ha in sommità tutto il necessario (scambiatore a piastre, pompa e valvola tre vie , valvola si sicurezza) modello EHSX 0830E (59x61x189H), un inerziale da 200litri a parte gruppo di riempimento e filtri a parte (vedi schema).
Oppure si potrebbe pensare ad utilizzare una Stiebel Eltron HPA-0 10C PREMIUM (149x52x105h cm ) in abbinamento con un’unità interna a pavimento , modello HSBC-200S, completa di Bollitore ACS , volano termico e tutto cio che serve. Mi sembra che manchi solo filtri e gruppo di riempimento. (dimesioni 68x88x191 cm).
02. ARMADIO TECNICO PER LA POMPA DI CALORE, LO SPAZIO NECESSARIO
Per questa soluzione è necessario avere l’unità esterna che è una unità con che esce con le tubazioni di refrigerante che vanno all’interno di armadio tecnico. All’interno dell’armadio c’è tutto il resto.
Questo tipo di soluzione è sfruttata ad esempio da Immergas nel kit costituito da Magis Combo 9 Plus V2 (101x38x94h cm) con l’armadio tecnico Basic Magis Pro (95x43x220h cm). Da aggiungere l’inerziale da 50 litri in forma scatolare probabilmente da montare sopra l’armadio.
Analogo sistema è prodotto dalla Clivet con CLIVET SPHERA EVO 2.0 INVISIBLE con l’unità esterna modello 4.1 (104x44x86) e l’armadio (95x36x220) anche deve essere aggiunto il vaso inerziale sopra di circa 40-50 cm da aggiungere ai 220.
03. DUE POMPE DI CALORE UNA PER RISCALDAMENTO E UNA PER L’ACS
Nel caso non si voglia sprecare spazio in casa perché gli spazi interni sono ridotti si può optare per due pompe separate, una per il riscaldamento e una per l’acqua calda sanitaria. Quella per l’ACS in questo caso avrà gli ingombri del “vecchio “ scaldabagno elettrico (o poco più), e senza unità esterna (vedi articolo sul funzionamento).
Per esempio se si volesse utilizzare Immergas potremo utilizzare la MAGIS M8 per il riscaldamento (140x52x86) con l’inerziale montato sotto (42x91x45H) e magari utilizzare lo scaldacqua Rapax che ha la versione sia da 100, da 200 (da mettere anche direttamente in bagno, magari chiuso in un armadietto, la versione 200L è 65x65x160Hcm)
Oppure si potrebbe utilizzare sempre la CLIVET EVO 4.1 per il riscaldamento (con l’inerziale potrebbe essere intorno ai 140x52x130H cm) in abbinamento con l’Ariston Nuos WIFI (60 cm di diametro per 173 altezza ). Nella figura sottostante i due scaldacqua in pompa di calore.
CONCLUSIONI
Se guardiamo solo agli ingombri la scelta è ampia e soluzioni ci sono per tutti “i gusti”. La differenza poi la fa , le caratteristiche della casa (che può portare in base agli ingombri ad una delle tre parametrizzate), i soldi che si vogliono investire, e i rendimenti che si vogliono ottenere.
La maggiore resa e la maggiore affidabilità aumenta le dimensioni degli scambiatori, elemento fondamentale per captare convogliare in casa il calore richiesto (Non so se hai notato che la Stiebel Eltron per fornire quei rendimenti che ti riporto sotto è una splittata grande come una monoblocco).
CONFRONTO RENDIMENTI
La soluzione 1 da questo risultato:
Con Stiebel Eltron ha ai seguenti COP: 7A/ 55W – 3,16 ; -2A/55W- 2,82; -7A/55W – 2,62
Con Daikin ha i seguenti COP : 7A/ 55W – 2,50 ; -2A/55W- 2,11; -7A/55W – 1,57
A=temperatura Aria W=temperatura Acqua (avevo considerato i radiatori)Questi COP possono essere sfruttati sia per riscaldamento che per l’ACS (anzi l’acqua calda può essere tranquillamente settata a 48° con COP potenzialmente superiori)
La soluzione 03 potrà andare bene sul riscaldamento se si utilizza una monoblocco valida.
Purtroppo ciò cozza con gli spazi limitati che guadano a macchine piccole e scambi termici limitati.
In più il “tallone d’Achille” della soluzione tre è la produzione di acqua calda sanitaria che avendo la pompa di calore miniaturizzata e inserita nell’involucro del bollitore ha scambi limitati e non potrà mai avere rendimenti alti .
Sia il RAPAX che il NUOS essendo prodotti diversi sono provati solamente a 7° aria esterna di immissione, 10°C ingresso acqua fredda sanitaria , 52° -55° uscita sanitaria, già in queste condizioni i due “scaldabagni” hanno COP poco più di 2,5…
Se si attestano su pareti esterne, in cui l’aria è particolarmente fredda o umida i rendimenti si abbassano notevolmente andando ad inflazionare tutto il sistema energetico costituito dall’abitazione.
La soluzione 02 può essere valida in alcuni casi, ma non mi ispira particolarmente come progettista, perché è sistema chiuso, sicuro dal punto di vista installativo , ma non modificabile. O ti va bene cosi come l’ha concepito il produttore o niente (non è personalizzabile).
Continua a seguirmi (e iscriviti alla newsletter sotto), nei prossimi articoli cercherò di mettere a fuoco le spese da mettere in conto per l’acquisto e l’installazione di alcune delle soluzioni appena affrontate in relazione alle dimensioni e ai rendimenti.
