Templari, Analisi Kita - Capitolo 1

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    La termodinamica è fisica. La fisica è descritta da leggi. Le leggi non lasciano spazio ad interpretazioni, tanto meno a parole prive di peso. Mi riferisco ovviamente alla fisica di base insomma dati, ipotesi, tesi e dimostrazione.
    Sistematicamente qui tutto si riduce a considerazioni e valutazioni spannometriche, basate sul mai chiarito giudizio di soddisfazione dell'utente finale ed in nome di certificati di partecipazione a corsi sull'efficienza energetica tenuti da professionisti spesso (per non dire sempre) appartenenti a ben precise associazioni (o categorie) con un chiaro carattere politico e dipendenti da finanziamenti nazionali/regionali/comunali. Il più classico (ed italianissimo) dei circuiti autoreferenziali.
    Non spaventiamoci: gli spazzini sono diventati operatori ecologici, i termotecnici esperti in efficienza energetica. Nulla è in realtà cambiato (parcelle a parte? Chissà...).

    Da un po' di tempo all'interno del forum si assiste ad una poco elegante vetrina commerciale (io le chiamo marchette, così come chiamo lo spazzino ancora spazzino...) sulla gamma di prodotti della Templari, da parte di professionisti del settore e degli titolari stessi. Una serie di interventi privi di carattere tecnico, anche se mascherati come tali, il cui palese e vanitoso scopo è quello di finir a grosse pacche sulle spalle.

    Allora un'analisi tecnica della Kita la inizio io. Parto con il riconoscere (da valutarne poi i vantaggi) ad altri l'aver sviluppato per primi pompe di calore per uso civile con batterie di grosse dimensioni (e passo alette da 2,5 mm), ventilatori assiali EC con grossi diametri ed elevato numero di pale, aventi alte prestazioni a basse temperature. Molto prima della Templari (MCE 2010).

    Prendiamo una Kita a caso, la S. I dati che utilizzerò sono presi dal documento “Prestazioni KITA S_NEW.pdf” scaricabile dal sito.
    Prima di iniziare diamo la definizione di un paio di termini (che i miei amici esperti di efficienza sapranno a menadito):

    temperatura di progetto: temperatura esterna alla quale vengono eseguiti i calcoli relativi ai carichi termici dell'involucro

    temperatura bivalente: temperatura esterna alla quale il 100% della potenza della pompa di calore (nello specifico) equivale al carico termico dell'involucro.

    Analizziamo un involucro a cui è stata installata una Kita S i cui calcoli siano stati fatti alla temperatura di progetto di -5°C e con temperatura bivalente pari a -5°C (alla temperatura dell'acqua pari a 35°C ed alla temperatura ambiente di 20°C). In pratica un involucro che a -5°C dissipa la potenza totale (100%) della Kita S a quella temperatura. Potenza pari a 6,83 kW.
    Temperature bivalenti più basse o temperature di mandata più basse (vedi compensate) non fanno che amplificare quanto andrò a descrivere.
    Il carico termico di un edificio è sostanzialmente proporzionale al differenziale di temperatura tra esterno ed interno (ci sarebbero da considerare gli apporti dovuti all'irraggiamento che aumentano all'aumentare della temperatura esterna, ma trascuriamoli). Il calcolo dei carichi termici alle varie temperature esterne si ottiene con una funzione lineare in cui a 16°C esterni il carico è nullo (mi tocca citare una norma per gli esperti? Facciamo la EN 14825?).
    Quindi il mio edificio avrà il seguente profilo di carico termico e la conseguente percentuale di potenza della Kita S:

    -5°C → 6,83 kW → 100% della potenza
    0 °C → 5,20 kW→ 67% della potenza (per interpolazione)
    5 °C → 3,58 kW → 38% della potenza (per interpolazione)
    7 °C → 2,93 kW → 27,5% della potenza (per interpolazione)
    7,5 °C → 2,75 kW → 25% della potenza (per interpolazione)
    7,6 °C → 2,73 kW → inizio fasi di ON/OFF alla frequenza minima
    10 °C → 1,95 kW→ fasi di ON/OFF
    12 °C → 1,3 kW→ fasi di ON/OFF
    14°C → 0,65 kW→ fasi di ON/OFF

    Superati i 7°C esterni la macchina diventa ON/OFF. Se ci aggiungiamo l'irraggiamento solare ed una compensata sulla temperatura di mandata (che aumenta la potenza minima della macchina) il limite si abbassa ulteriormente.
    Inoltre dovremmo chiedere alla Templari cosa accade quando avviene una sequenza di recupero olio, sequenza fondamentale per macchine con grandi batterie e portate di massa per circuito basse (io so che per percentuali di modulazione sempre più basse tale sequenza va incrementata....). Non si sbaglia di molto dicendo che scendendo sotto una soglia di frequenza (che non è di certo la minima, ma un valore superiore) sia necessario alzare la frequenza del compressore ad un valore di recupero (il quale potrebbe essere molto superiore a quello di soglia) per un certo periodo. L'effetto pratico è un aumento di potenza legato all'arco temporale del recupero ed un aumento della mandata che ha sicuramente conseguenze sull'incremento delle fasi di ON/OFF. Ringraziamo la presenza di sistemi di distribuzione del calore ad altissima inerzia (vedi pavimento), molto meno quelli a bassa inerzia.
    Lascio alla casa madre una considerazione sui tempi di messa a regime di un circuito frigorifero, sulle rese nel transitorio (COP), sui tempi minimi tra due accensioni del compressore, su quant'è importante la lubrificazione del compressore, su cosa accade (in termini di vita media) quando il livello dell'olio nel compressore cala, su come si riduce l'area di inviluppo del compressore a basse frequenze, ect...

    Credo di essere generoso ipotizzando che nel caso reale il limite del regime di ON/OFF si sposti a temperature esterne pari a 6°C.

    Ora cercate la temperatura esterna media stagionale (invernale) del vostro comune di residenza degli ultimi anni (le trovare facilmente in rete) e fate le vostre considerazioni (io vivo ampiamente sopra il PO e la media è di 6,5/7 °C).

    P.S. Se passiamo a temperature di progetto e bivalenti più basse il limite di ON/OFF scende ulteriormente.

    Dimenticavo: se l'impianto è multizona cosa credete accada?
     
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    Oh, così mi piaci di più...
    Su questo sono d'accordo ed è il motivo per cui, nonostante probabilmente siano ottime macchine, al momento io non trovo troppo logico il loro impiego, almeno nel residenziale autonomo (e a dire il vero anche centralizzato).
    Traduco in soldoni, sperando di non passare per quel che semplifica troppo, ci vorrebbero delle taglie XS e XXS, che, in altro thread, mi sembra di aver capito da mitarello che al momento non sono prese in considerazione (parlava di reintegro ACS).
    Ora mi limiterò a leggere, sperando che mitarello e umbeone (che se ho capito bene le ha usate in più circostanze) portino il loro contributo e le loro ragioni.
    Poi, se la discussione si manterrà su toni civili, in futuro mi piacerebbe fare valutazioni su questo aspetto che quoto

    CITAZIONE (PID_Block @ 30/3/2017, 16:15) 
    ...Il carico termico di un edificio è sostanzialmente proporzionale al differenziale di temperatura tra esterno ed interno (ci sarebbero da considerare gli apporti dovuti all'irraggiamento che aumentano all'aumentare della temperatura esterna, ma trascuriamoli). Il calcolo dei carichi termici alle varie temperature esterne si ottiene con una funzione lineare in cui a 16°C esterni il carico è nullo (mi tocca citare una norma per gli esperti? Facciamo la EN 14825....
     
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  3. teone202
     
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    Bella discussione.....

    ........ io non ho conoscenze da condividere quindi mi limiterò a leggere...... però domani proverò a proporre la questione delle potenze sproporzionate al tecnico di zona di un altra marca vediamo come se la cava o quali accortezze progettuali consiglia per ovviare al problema.

    Ciao Teone
     
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    Calando la taglia di potenza della macchina, ma mantenendo la stessa logica di elevati COP a basse temperature (tradotto: grandi batterie), il limite rimane.
    Perché regola vuole che la taglia di macchina venga scelta sulle dissipazioni alla potenza di progetto: il rapporto tra temperatura esterna, carico termico e modulazione della macchina rimarrebbe inalterato, con le stessi limiti di innesco del regime di ON/OFF.
    Se poi la scelta è quella di sottodimensionare la macchina da applicarsi, allora potresti avere vantaggi in termini di temperatura esterna limite dell'innesco del comportamento ON/OFF, ma rischiare di non soddisfare i carichi in bassa temperatura.

    Calando la potenza massima della macchina aumentano i tempi di reintegro della acqua calda sanitaria. Facendo il più classico dei calcoli: famiglia di 4 persone, 50 litri a testa giornalieri, salto termico dell'acqua pari a 30°C (da 12°C a 42°C). Siamo a circa 7kWh di energia giornaliera da fornire all'accumulo.
    Facendo una valutazione puramente relativa: se una macchina da 7 kWh ci impiegherebbe un'ora, una da 3,5 kWh il doppio. Tutto tempo rubato al riscaldamento.

    Con il ridursi dei carichi termici degli edifici sarà necessario rivedere tutti i limiti normativi legati al COP. Si arriverà ad un punto in cui il costo di soluzioni tecniche alternative (vedi aggregati) sarà più competitivo di soluzioni classiche a COP più elevato, tempi d'ammortamento compresi.
    In sostanza il costo superiore delle soluzioni classiche non sarà mai ammortizzato dal suo più elevato COP in quanto i fabbisogni dell'involucro saranno in assoluto piccoli.
    A tale gruppo possono appartenere soluzioni che permettono ad esempio di produrre acqua calda sanitaria contemporaneamente alla fase di riscaldamento o scaricare l'energia di condensazione nell'accumulo sanitario (piuttosto che smaltirla all'esterno) mentre si sta raffrescando o deumidificando. Tali soluzioni richiedono un dimensionamento e scelte circuitali diverse dal puntare a COP elevati (vedi ad esempio l'iniezione di vapore), ma che sommando i costi iniziali (più bassi) ai costi di esercizio (comunque bassi anche se perdo in COP, il cui valore perde ulteriormente importanza se presente del fotovoltaico ad alla luce dei costi della fascia D1) valutati sull'intero ciclo di vita dell'impianto (compreso il costo delle ispezioni periodiche obbligatorie da normativa F-gas per carica di R410a superiore a 2,4 kg), potrebbero essere assolutamente competitive.
    Tali soluzioni dovranno essere prese in considerazione a livello normativo e di incentivi, perché saranno la soluzione meno costose per il cliente ed apriranno le porte a nuove generazioni di macchine.
     
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    Non me ne volete Pid, il ragionamento è corretto, lineare ma anche molto teorico (e mi ricollego a quanto ho quotato nel primo post)...se non ti offendi potrei dirti da termotecnico che si "cautela" applicando alla lettera la norma, e che qui viene abbondantemente criticato...ora resto in attesa dei Templari
     
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    CITAZIONE (cri_15 @ 30/3/2017, 21:04) 
    Non me ne volete Pid, il ragionamento è corretto, lineare ma anche molto teorico (e mi ricollego a quanto ho quotato nel primo post)...se non ti offendi potrei dirti da termotecnico che si "cautela" applicando alla lettera la norma, e che qui viene abbondantemente criticato...ora resto in attesa dei Templari

    Figurati. Sono considerazioni volutamente teoriche in quanto i tempi sono ancora prematuri. Tecnicamente il recupero di calore di condensazione estivo ed il desurriscaldamento invernale si usano da tempo per produrre acqua calda "gratuitamente".
    Relativamente alla scalabilità di una pdc il limite COP Vs Ampiezza Modulazione rimane, è fisiologico. La scelta di spingere le rese in bassa temperatura paga lo scotto del dominio di modulazione (dominio di temperatura esterna).
    La scalabilità ha il grosso limite del costo della tecnologia, il quale non decresce con la potenza. Per citare qualche componente: inverter BLCD, motore EC ventilatore, valvola elettronica e suo driver, motore EC pompa, regolatore...una macchina da 6 kW non costa molto di più di una da 3 kW. Sono certo di essere profetico dicendo che sarà sostenibile l'utilizzo della tecnologia sopra descritta, al ridursi della potenza nominale richiesta, solo se la pdc ingloberà tutta una serie di funzioni che nelle soluzioni classiche vengono svolte esternamente (dal rinnovo d'aria alla produzione di acqua sanitaria con recupero di calore).
    Sto divagando in attesa di un commento Templari. Perchè vorrei anche chiedere come si possano ottenere gli stessi valori di potenza (e COP) tra un'unità monoblocco ed una splittata.
     
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    A parte che sono infarcite di polemiche:
    https://cercaenergia.forumcommunity.net/?t=54474280
    https://cercaenergia.forumcommunity.net/?t=56674023
     
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    CITAZIONE (PID_Block @ 30/3/2017, 16:15) 
    7,6 °C → 2,73 kW → inizio fasi di ON/OFF alla frequenza minima
    10 °C → 1,95 kW→ fasi di ON/OFF
    12 °C → 1,3 kW→ fasi di ON/OFF
    14°C → 0,65 kW→ fasi di ON/OFF

    premesso che condivido molto quello che dici, mi permetto di incrociare la tua tabella con il comportamento reale degli utenti..ad esempio Emiliano ..sia perche monitora in modo impeccabile sia perche ha casa poco energivora.

    bene..lui fa lavorare in pieno inverno la pdc h24..ma poi man mano che la necessita decresce, al fine di aumentare autoconsumo fv, taglia le ore notturne..sfruttando ovvio l'inerzia della casa ma anche il suo ottimo isolamento.
    Analogamente panasonic ma penso anche altri (Templari?) , propongono moduli di gestione con misura della produzione o dell'esubero FV, proprio al fine di innalzare t accumulo acs o T di mandata nei momenti di maggior produzione del FV.

    Anche senza tali moduli, chi ha del FV comunqnue appena puo taglia ore piu fredde , a partire da quelle precedenti alba...sia per non produrre con cop bassi..sia per concentrare fabbisogno in ore di FV
    E questo senza aspettare temperature da On-Off..ma appena ci si allontana da T di progetto (in pratica quasi sempre) si inizia a tagliare le ore piu sfavorevoli.

    Emiliano da meta febbraio lavorava 16 ore..per poi scendere a 6 ore al giorno a meta marzo.. presumo che anche sino a fine novembre faccia in modo analogo.
    Anche il mio radiante, con T esterne sopra 7 gradi, non "patisce" se lo spengo per 12 ore (chi propone radianti cosi detti a bassa inerzia, forse dovrebbe pensarci)

    in pratica il radiante in quelle stagioni fa piu da accumulo che da scambiatore...e questo permette alla pdc di lavorare comunque in modo efficiente.
    In caso di buon isolamento, anche la casa potrebbe svolgere funzione analoga, anche senza radiante.

    Inoltre occorre anche calcolare quanta energia stagionale viene prodotta in periodo di T sotto 7 gradi e quanta sopra..cioè..anche eventuali periodi di funzionamento on off (se con giusta isteresi e con tempi di pausa adeguati), non dovrebbero incidere negativamente su resa media stagionale, visto che poi la quantità energetica somministrata in quelle fasi cuba poco.
    in ogni caso io sono fautore di un dimensionamento tirato..meglio qualche decina di ore anno di resistenza che troppi on off.

    Su case fatte oggi (A4)...condivido che un sistema integrato di bassa potenza che integri trattamento e ricambio e acs sia quello che serve... e addio radiante

    Un dettaglio..nessuno mi pare ricorra a iniezione gas su taglie piccole per inseguire il cop al freddo..nemmeno Templari. Cosa diversa è il dimensionamento evaporatore... che in effetti è tagliato per T basse.
    ma loro fanno poche macchine e specie per export..se le facessero "come tanti altri" non sarebbero "diversi".
    Per i loro numeri un mercato di ristrutturazione edilizia ed energetica, ci sara sempre ..ora e domani.
    Spostarsi su taglie basse sarebeb competere coi giganti....o su sistemi aria+acs sarebbe snaturare l'azienda.
    la Kita va bene dove serve una Kita..dove basta una Carrier, sarebbe deleteria e mai si ripaga.
     
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    Considerazioni anche queste condivisibili (e che in parte anticipano quanto volevo dire io) su cui vorrei fare qualche appunto:
    1) casa di Emiliano è relativamente poco energivora
    2) d'accordo sul dimensionamento tirato, ma ormai si è ad un livello in cui, per le metrature medie dell'80% delle villette che si fanno oggi (parlo di villette perché è un po' il target della maggior parte degli utenti di questo forum) anche le pdc più piccole in commercio possono essere sufficienti
    3) ragionare in termini di A4 fa figo ma è poco indicativo, trattandosi di un valore di energia primaria non rinnovabile che non ha molto a che vedere con le caratteristiche dell'involucro...ho un esempio (lo stesso dell'altro thread sul centralizzato) in cui impostando la temperatura di cut-off a 3 °C sono in A4, mentre impostando la temperatura di cut-off a 5 °C sono in A3
    4) per quello che ho detto che per me la kita aria/acqua, se si guardando tutti gli aspetti, ha poco mercato su edifici di questo tipo
     
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    Si, ricordo il tentativo "fai da te" e sorrido ora come feci allora. Il trattamento dell'aria in espansione diretta all'interno di un plenum non è semplice. Non è tra queste pagine che puó nascere una macchina del genere. L'Elfo Pack concettualmente c'è, vanno migliorare una serie di cose.
     
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    L'idea era "fai da te", ma i progettisti erano professionisti come te...tutti di lì siete...cmq fringui metterà quella macchina...
    Piccola provocazione: più di una volta ho notato da parte tua una certa ammirazione per la elfo pack, tanto che mi sono chiesto: "collabora con clivet o hanno preso quella come punto di riferimento?"
     
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    CITAZIONE (cri_15 @ 31/3/2017, 14:11) 
    L'idea era "fai da te", ma i progettisti erano professionisti come te...tutti di lì siete...cmq fringui metterà quella macchina...

    Se dio vuole.. :wave.gif:
    I progettisti...
    Il comune...
    La pesaggistica...
    Torino...
    Piemonte..
    Roma...

    :giveup.gif:

    Se compravo il "Colosseo" facevo prima a ristrutturarlo!!
     
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    CITAZIONE (overpack @ 31/3/2017, 12:53) 
    Anche il mio radiante, con T esterne sopra 7 gradi, non "patisce" se lo spengo per 12 ore (chi propone radianti cosi detti a bassa inerzia, forse dovrebbe pensarci)

    Per esperienza personale, in una casa mediamente isolata, non patisce neanche chi ha il radiante a bassa inerzia perchè, in fondo, tutta la casa "accumula" (io ho l'isolamento dall'interno e quindi l'accumulo dei muri perimetrali è addirittura ridotto ma in casa non ci sono solo i muri perimetrali....).

    Ciao.
     
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    CITAZIONE (Fringui75 @ 31/3/2017, 15:02) 
    CITAZIONE (cri_15 @ 31/3/2017, 14:11) 
    L'idea era "fai da te", ma i progettisti erano professionisti come te...tutti di lì siete...cmq fringui metterà quella macchina...

    Se dio vuole.. :wave.gif:
    I progettisti...
    Il comune...
    La pesaggistica...
    Torino...
    Piemonte..
    Roma...

    :giveup.gif:

    Se compravo il "Colosseo" facevo prima a ristrutturarlo!!

    non lamentarti, così fanno in tempo a fartela, altrimenti avresti avuto la casa pronta senza UTA :D
     
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    CITAZIONE (cri_15 @ 31/3/2017, 14:11) 
    L'idea era "fai da te", ma i progettisti erano professionisti come te...tutti di lì siete...cmq fringui metterà quella macchina...
    Piccola provocazione: più di una volta ho notato da parte tua una certa ammirazione per la elfo pack, tanto che mi sono chiesto: "collabora con clivet o hanno preso quella come punto di riferimento?"

    Nessuna ammirazione. È l'unico aggregato in espansione diretta che ha un compressore modulante ed assenza di recuperatore statico. La strada è quella. Ci sono una miriade di professionisti, ma ció che finisce nel regolatore di una macchina con compressore BLDC fa la vera differenza ;).

    Tornando al limite di modulazione. Usare l'involucro come accumulo termico funziona finchè utilizzo un sistema di distribuzione ad alta inerzia, come il radiante a pavimento. Anzi è il sistema ad alta inerzia il vero accumulo. Lo carico e rilascia, senza avere sensibili pendolamenti della temperatura ambiente.
    Con un parete e soffitto la vedo meno facile e con maggiori pendolamenti della temperatura ambiente.
    Nella fase di "scarico" non c'è il rischio di perdere parte del comfort che caratterizza l'impianto radiante? Cioè l'irraggiamento da parte di parete calda?
    Aggiungo: una gestione che accumula energia nella fase più favorevole della giornata (t. esterne superiori e produzione fotovoltaica) come si accosta a macchine che spingono invece la resa in condizioni estreme?

    Edited by PID_Block - 31/3/2017, 19:33
     
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