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Convegni ATI - Accesso riservato soci CTI

CONFRONTO TECNICO-ECONOMICO TRA POMPE DI CALORE A COMPRESSIONE ACCOPPIATE A SONDE GEOTERMICHE E CON EVAPORATORE ELIO ASSISTITO, PER IL CLIMA ITALIANO

Pubblicazione


Autore: G. Corallo, R. Caria, A. Simonetti

Collana: CA - 66 - Rende 2011

Note:
Le pompe di calore geotermiche (GHP) sono una tecnologia ben nota per evitare l’eccessiva variazione di prestazioni di quelle con sorgente ad aria esterna, durante la stagione del riscaldamento.
Tuttavia, il costo elevato delle sonde geotermiche, il rischio di inquinare le acque di falda, perforando il suolo ed introducendo tubi percorsi da sostanze per lo scambio termico, una grande variabilità di leggi locali per la loro applicazione, rende qualche volta dubbia la loro convenienza.
Un'altra tecnologia ben nota che può essere utilizzata per gli stessi scopi è la pompa di calore elio assistita (SAHP), nella quale l’evaporatore della macchina viene riscaldato da una corrente a bassa temperatura (~20°C) proveniente da un campo di collettori solari.
Considerando che la temperatura di uscita dalle sonde geotermiche si trova intorno a 13-14 °C, per il clima italiano è abbastanza facile ottenere temperature uguali o anche più elevate, mediante pannelli solari piatti, con o senza copertura vetrata.
Il costo di tali pannelli è di gran lunga più basso di quello delle sonde geotermiche, tuttavia a differenza di queste ultime non permettono generalmente di smaltire il calore estivo in impianti caldo-freddo e quindi richiedono la presenza di sistemi aggiuntivi per la dissipazione del calore.
Allo scopo di effettuare una valutazione tecnico-economica completa tra le due differenti tecnologie, è stata condotta una simulazione dinamica mediante il codice di calcolo TRNSYS, su tre edifici di riferimento, riscaldati e raffrescati da una stessa pompa di calore a compressione reversibile.
I tre edifici, di pari forma e dimensioni, differenti solo per quanto riguarda la trasmittanza dell’involucro, sono stati simulati per le condizioni meteo di Milano, Roma e Palermo, sia in configurazione geotermica che solare.
I risultati di entrambe le tecnologie, in termini di consumi annui di elettricità, COP e costi, sono stati confrontati anche con quelli ottenuti nelle stesse condizioni da un impianto standard composto da una caldaia a gas tradizionale e da condizionatori split ad aria, in modo da poter valutare i tempi di payback rispetto a questa opzione di riferimento, molto popolare in Italia.
Per verificare l’affidabilità delle simulazioni, è stata in seguito realizzata presso il centro ENEA della Casaccia, una stazione sperimentale elio assistita che utilizza esattamente i componenti inseriti in modo virtuale all’interno del programma di simulazione.


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