Pompe di calore a doppio funzionamento: controllare il corretto dimensionamento
Le pompe di calore a doppio funzionamento garantiscono contemporaneamente il riscaldamento e la produzione di acqua calda sanitaria. Queste devono essere installate in nuova costruzione per la ristrutturazione di un alloggio, in sostituzione di un apparecchio di riscaldamento più classico. La sua messa in opera deve essere effettuate da un professionista qualificato poiché il corretto dimensionamento dell’impianto è la chiave del rendimento del sistema.
A seguito della loro presa in considerazione dal 2013 nella RT 2012, le pompe di calore a doppio funzionamento si sviluppano sempre di più. Queste hanno diversi vantaggi: un minor spazio occupato e un ingombro al suolo ridotto grazie al design compatto dell’apparecchio che garantisce due funzioni; un investimento limitato rispetto all’aggiunta di due soluzioni; un solo contratto di manutenzione.
Per la scelta del materiale, la certificazione NF HP garantisce la conformità dell’apparecchio alle norme in vigore, nonché il rispetto delle prestazioni minime. Inoltre, dal 2015, tutte le apparecchiature sono sottoposte all’etichettatura energetica. Nel caso di una pompa di calore a doppio funzionamento, ciò comporta due colonne: una per l’efficienza energetica della modalità riscaldamento e l’altra per l’efficienza energetica della modalità acqua calda sanitaria.
Un installatore professionista, opportunamente qualificato RGE*, potrà anche aiutarvi in questa scelta, prendendo in considerazione le specificità del vostro alloggio. A giugno 2014, il programma Rage (Règles de l'art Grenelle Environnement) ha pubblicato delle raccomandazioni professionali per progettare, dimensionare, mettere in opera e intrattenere e mantenere un impianto di questo genere.
Una soluzioni adatta a tutti i casi
Se da un canto questi apparecchi possono essere molto semplice, ciò avviene a condizione che le esigenze di riscaldamento ed di acqua calda siano equilibrate. Il calcolo del volume del serbatoio d’acqua calda deve essere effettuato rispetto alle esigenze effettive dell’alloggio al fine di soddisfare la richiesta. La soluzione si adatterà quindi a tutti i casi. Ad esempio, se l’alloggio nuovo è particolarmente ben isolato, le esigenze d’acqua calda saranno maggiori alle esigenze di riscaldamento: un relè per la fornitura d’acqua calda potrà in tal caso essere preso in considerazione. Contrariamente, in un alloggio ristrutturato, la HP a doppio funzionamento può essere installata al posto della caldaia per il riscaldamento e in sostituzione della produzione di acqua calda. Nelle regioni dal clima severo, l’efficienza della HP a doppio funzionamento può diminuire poiché, dando la priorità alla produzione di acqua calda, essa può ridurre il comfort termico all’interno dell’alloggio. Un riscaldamento extra può quindi essere necessario.
L’importanza della regolazione
Il sistema HP a doppio funzionamento più diffuso consiste nel far circolare l’acqua in uscita dal condensatore della HP sia verso il circuito di riscaldamento, sia verso serbatoio di accumulo d’acqua calda sanitaria. Questa commutazione tra le due funzioni si effettua sotto il controllo della regolazione, tramite l’azionamento di una valvola a tre vie direzionali. In tal modo, la modalità dissociata della HP dà la precedenza alla produzione di acqua calda durante la notte, quando le esigenze di riscaldamento sono ridotte e il prezzo del kWh è minore. Questa modalità di funzionamento è interessante poiché è più facile interrompere il riscaldamento puntualmente durante la notte ma richiede tuttavia una capacità di stoccaggio d’acqua calda notevole. La produzione d’acqua calda può anche rispondere a due necessità diverse: ad esempio, a 55°C la notte e a 40°C il resto del tempo. Alcuni apparecchi funzionano “tutto o niente” ed altri a velocità variabile. Quest’ultimi sono, per la maggior parte, dotati di un compressore con variazione elettronica della velocità (tecnologia Inverter). Sarà l’installatore a decidere qual è la soluzione migliore per gestire i picchi di consumo d’acqua calda al mattino, a mezzogiorno e di sera.
Due grandi famiglie di HP a doppio funzionamento
Ci sono due famiglie di HP a doppio funzionamento: delle HP aria esterna/acqua monoblocchi o ad elementi separarti; delle HP sulle sonde termiche verticali, sui sensori interrati orizzontali e su acqua di falda.
Separare la macchina termodinamica e il serbatoio d’acqua calda può consentire una maggior distanza di installazione e al dimensionamento di quest’ultimo. Si raccomanda d’installarlo quanto più vicino possibile ai punti di prelievo poiché, riducendo le lunghezze delle canalizzazioni tra lo stoccaggio dell’acqua calda sanitaria ed i punti di prelievo, si limitano le dispersioni termiche, i rischi di sviluppo di batteri della legionella, nonché il tempo di attesa ai rubinetti. Si raccomanda altresì di non realizzare la chiusura sulla distribuzione d’acqua calda sanitaria: grande consumatrice d’energia, questa tecnica distrugge anche la stratificazione nel pallone d’acqua calda.
Limitare i rischi d’incomfort termico
Per quanto concerne la potenza della HP, questa sarà determinata in funzione delle esigenze di riscaldamento e delle dispersioni dell’alloggio, controllando che questa potenza non comporti un incomfort termico degli occupanti quando il riscaldamento è interrotto durante la produzione d’acqua calda.
Le regole del programma Rage presentano delle tabelle utili per valutare i tempi di riscaldamento d’acqua necessari in funzione della potenza calorifica media della pompa e della capacità del pallone, secondo vari scenari di regolazione con o senza resistenza extra.
A titolo esemplificativo, alcune pompe di calore aria esterna/acqua metteranno in circolo il riscaldamento dell’acqua calda sanitaria solo tramite la resistenza elettrica integrata al pallone per i giorni più freddi, e ciò al fine di limitare i rischi di incomfort termico. Il resto del tempo, all’atto del riscaldamento dell’acqua scalda sanitaria, un riavvio automatico del riscaldamento può essere eseguito in caso di necessità, a seconda della temperatura ambiente.