Decidere di installare una pompa di calore è una decisione importante da prendere per il proprietario di una casa. La sostituzione del tradizionale sistema di riscaldamento a combustibile fossile come una caldaia a gas con un’alternativa rinnovabile è un’operazione su cui le persone dedicano molto tempo alla ricerca prima di impegnarsi.
Questa conoscenza ed esperienza ci ha confermato, senza dubbio, che una pompa di calore inverter offre notevoli vantaggi in termini di:
- Maggiore efficienza energetica annua complessiva
- Meno probabilità di avere problemi con la connessione alla rete elettrica
- Requisiti spaziali
- La durata di vita di una pompa di calore
- Confort generale
Ma cosa rende le pompe di calore inverter la pompa di calore preferita? In questo articolo spiegheremo in dettaglio le differenze tra queste due unità e le pompe di calore a potenza fissa e perché sono la nostra unità preferita.
Qual è la differenza tra le due pompe di calore?
La differenza tra una pompa di calore a potenza fissa e una pompa di calore con inverter sta nel modo in cui forniscono l'energia necessaria alla pompa di calore per soddisfare le esigenze di riscaldamento di una proprietà.
Una pompa di calore a potenza fissa funziona rimanendo accesa o spenta continuamente. Quando è accesa, la pompa di calore a potenza fissa funziona al 100% della capacità per soddisfare la domanda di riscaldamento dell'immobile. Continuerà a farlo fino a quando la richiesta di calore non sarà soddisfatta e quindi accenderà e spegnerà ciclicamente riscaldando un grande buffer in un atto di bilanciamento per mantenere la temperatura richiesta.
Una pompa di calore inverter, tuttavia, utilizza un compressore a velocità variabile che modula la sua potenza aumentando o diminuendo la sua velocità per soddisfare esattamente i requisiti di domanda di calore dell'edificio al variare della temperatura dell'aria esterna.
Quando la domanda è bassa, la pompa di calore riduce la sua potenza, limitando il consumo di elettricità e lo sforzo esercitato sui componenti della pompa di calore, limitando i cicli di avvio.
L’importanza di dimensionare correttamente una pompa di calore
In sostanza, la potenza di un sistema a pompa di calore e il modo in cui fornisce la sua capacità sono centrali nel dibattito tra inverter e potenza fissa. Per comprendere e apprezzare i vantaggi prestazionali offerti da una pompa di calore inverter, è importante capire come viene dimensionata una pompa di calore.
Per determinare la dimensione della pompa di calore necessaria, i progettisti del sistema a pompa di calore calcolano quanto calore perde la proprietà e quanta energia è necessaria alla pompa di calore per sostituire il calore perso attraverso le perdite di tessuto o di ventilazione in un edificio. Utilizzando le misurazioni effettuate presso la proprietà, gli ingegneri possono determinare la richiesta di calore della proprietà a temperature esterne di -3OC. Questo valore è calcolato in kilowatt ed è questo calcolo che determina la dimensione della pompa di calore.
Ad esempio, se i calcoli determinano che la richiesta di calore è di 15 kW, è necessaria una pompa di calore che produca una potenza massima di 15 kW per fornire riscaldamento e acqua calda alla proprietà tutto l'anno, in base alle temperature ambientali attuali richieste dalla norma BS EN 12831 e temperatura minima prevista per l'area, nominalmente -3OC.
La dimensione della pompa di calore è significativa nel dibattito tra inverter e pompa di calore a potenza fissa perché quando è installata un'unità a potenza fissa, funzionerà alla sua capacità massima quando accesa, indipendentemente dalla temperatura esterna. Questo è un uso inefficiente dell'energia perché 15 kW a -3OC potrebbe richiedere solo 10 kW a 2OC. Ci saranno più cicli di avvio-arresto.
Un'unità di azionamento inverter, invece, modula la sua potenza in un intervallo compreso tra il 30% e il 100% della sua capacità massima. Se la perdita di calore dell'immobile determina la necessità di una pompa di calore da 15 kW, viene installata una pompa di calore inverter da 5 kW a 15 kW. Ciò significherebbe che quando la richiesta di calore da parte dell’immobile è al minimo, la pompa di calore funzionerà al 30% della sua capacità massima (5 kW) anziché ai 15 kW utilizzati da un’unità a potenza fissa.
Le unità azionate da inverter offrono un'efficienza molto maggiore
Rispetto ai tradizionali sistemi di riscaldamento a combustibile fossile, sia le pompe di calore a potenza fissa che quelle con inverter offrono livelli di efficienza energetica molto maggiori.
Un sistema a pompa di calore ben progettato fornirà un coefficiente di prestazione (CoP) compreso tra 3 e 5 (dipende se ASHP o GSHP). Per ogni 1kW di energia elettrica utilizzata per alimentare la pompa di calore verranno restituiti 3-5kW di energia termica. Mentre una caldaia a gas naturale fornirà un rendimento medio di circa il 90 – 95%. La pompa di calore fornirà circa il 300%+ di efficienza in più rispetto alla combustione di combustibili fossili per il riscaldamento.
Per ottenere la massima efficienza da una pompa di calore, si consiglia ai proprietari di casa di lasciare la pompa di calore in funzione continuamente in background. Lasciare la pompa di calore accesa manterrà una temperatura costante e continua nella proprietà, riducendo la domanda di riscaldamento "di picco" e questo è particolarmente adatto alle unità con inverter.
Una pompa di calore inverter modulerà continuamente la sua potenza in background per fornire una temperatura costante. Reagisce ai cambiamenti nella domanda di calore per garantire che la fluttuazione della temperatura sia mantenuta al minimo. Mentre una pompa di calore a potenza fissa eseguirà un ciclo continuo tra la capacità massima e zero, trovando il giusto equilibrio per fornire la temperatura necessaria ciclicando più spesso.
Meno usura con un'unità inverter
Con un'unità a potenza fissa, il ciclo di accensione e spegnimento e il funzionamento alla capacità massima mettono sotto sforzo non solo la pompa di calore ma anche la rete di alimentazione elettrica. Creazione di picchi ad ogni ciclo di avvio. Questo può essere ridotto utilizzando avviamenti graduali, ma questi tendono a guastarsi dopo solo pochi anni di funzionamento.
Quando la pompa di calore a potenza fissa si accende, la pompa di calore assorbirà un picco di corrente per avviarsi. Ciò mette sotto stress l’alimentatore così come le parti meccaniche della pompa di calore – e il processo di accensione/spegnimento avviene più volte al giorno per soddisfare le esigenze di perdita di calore della proprietà.
Un'unità inverter, invece, utilizza compressori DC senza spazzole che non presentano picchi di avvio reali durante un ciclo di avvio. La pompa di calore si avvia con una corrente di avviamento pari a zero A e continua ad accumularsi fino a raggiungere la capacità necessaria per soddisfare le esigenze dell'edificio. Ciò sottopone sia l'unità a pompa di calore che l'alimentazione elettrica a meno stress, pur essendo più facile e agevole da controllare rispetto a un'unità on/off. Accade spesso che quando più unità di avvio/arresto sono collegate alla rete, ciò può causare problemi e il fornitore di rete può rifiutare una connessione senza aggiornamenti della rete.
Risparmia denaro e spazio
Uno degli altri aspetti interessanti dell'installazione di un'unità azionata da inverter è il risparmio di denaro e di spazio che può essere risparmiato eliminando la necessità di montare un serbatoio tampone o che può essere molto più piccolo se si utilizza il controllo completo della zona del riscaldamento a pavimento.
Quando si installa un'unità a potenza fissa in una proprietà, è necessario lasciare spazio per installare accanto ad essa un serbatoio tampone, circa 15 litri per 1 kW di capacità della pompa di calore. Lo scopo del serbatoio inerziale è quello di immagazzinare acqua preriscaldata nel sistema pronta per essere fatta circolare nell'impianto di riscaldamento centralizzato su richiesta, limitando i cicli di accensione/spegnimento.
Ad esempio, supponiamo che tu abbia una stanza libera in casa che usi raramente e che sia impostata su una temperatura più bassa rispetto alle altre stanze della casa. Ma ora vuoi usare quella stanza e decidi di alzare il termostato. Si regola la temperatura ma ora il sistema di riscaldamento deve soddisfare la nuova richiesta di calore per quella stanza.
Sappiamo che una pompa di calore a potenza fissa può funzionare solo alla massima capacità, quindi inizierà a funzionare alla massima capacità per soddisfare quella che in realtà è una frazione della massima richiesta di calore, sprecando molta energia elettrica. Per aggirare questo problema, il serbatoio inerziale invierà acqua preriscaldata ai radiatori o al riscaldamento a pavimento della stanza degli ospiti per riscaldarla e utilizzerà la potenza massima della pompa di calore per riscaldare nuovamente il serbatoio inerziale e il probabile surriscaldamento del serbatoio inerziale. serbatoio nel processo pronto per la prossima volta che verrà chiamato.
Con un'unità azionata da inverter installata, la pompa di calore si regolerà in background su una potenza inferiore e riconoscerà il cambiamento della domanda e regolerà la sua potenza in base alla bassa variazione della temperatura dell'acqua. Questa capacità, quindi, consente ai proprietari di immobili di risparmiare sui soldi e sullo spazio necessari per installare un serbatoio tampone di grandi dimensioni.
Orario di pubblicazione: 14 luglio 2022