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Pompe di calore e sistemi ibridi Viessmann
Il documento analizza l'evoluzione delle pompe di calore e dei sistemi ibridi dal 2010 al 2025, evidenziando l'importanza della performance energetica e dell'integrazione con le energie rinnovabili. Viene sottolineata la necessità di un corretto dimensionamento e integrazione con sistemi solari per ottimizzare l'efficienza. Inoltre, si discutono i cambiamenti normativi e gli incentivi fiscali attualmente in vigore per promuovere l'adozione di tali tecnologie.
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- 2. Dispositivo 2010 2015 20202025 Smart grid 2016 2017 Smart city Performance ottimale, analisi di 1° principio: η - COP Performance di sistema ottimale: analisi di 2° principio: PES Generazione combinata, Sistema ibrido, Accumuli, Rinnovabili FOCUS Generazione tradizionale ? Elettrificazione del parco auto V2G Interconnettività delle tecnologie Interconnettività dei sistemi Monitoraggio e controllo Internet of Things Big data Logiche predictive TECNOLOGIA DL 4 Ago 2011 DL 5 Sett 2011 EU 27/2012 DL 28 Dic 2012 DL 28 Dic 2012 DL 102 Dic 2014 DL 28 Marzo 2011 Quote RES al 50% DL 6 e 7 Luglio 2012 SEU Quote RES al 35 % ONERI DI SISTEMA…? INDUSTRIALE NORMATIVADIGITAL CRITERIA Time line RESIDENZIALE NUOVO CONTO TERMICO Detrazioni IRPEF 65%/50% Detrazioni IRPEF…? DL 28 Marzo 2011 DL 26 Gen 2010 Sistema Protocollo IPMVP EVOLUZIONE MECCANISMO TEE
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- 4. LE POMPE DICALORE NEL CONTESTO ATTUALE Nuovi edifici – Esigenze Una pompa di calore in un nuovo edificio può soddisfare in maniera efficiente e conveniente: Riscaldamento e raffrescamento Gestione smart di sistema (VMC, FV, telecontrollo) Accesso a tariffa D1 E, al contempo, far fronte a richieste più gravose: Comfort ACS richiesto in crescita RES al 50% su produzione ACS ..in caso di elevata richiesta ACS, la sola pompa di calore è la tecnologia giusta?
- 5. aPotenza elettrica assorbita Potenzasottratta 3kW Potenza erogata 4 kW 1 kW «La quantità di energia aerotermica, geotermica o idrotermica catturata dalle pompe di calore da considerarsi energia da fonti rinnovabili ai fini del presente decreto legislativo, ERES, è calcolata in base alla formula seguente: LE POMPE DI CALORE NEL CONTESTO ATTUALE Nuovi edifici - Dlgs 28/2011 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 2 3 4 5 6 EresDL28 Eres REALE SCOPLimite minimo 2,5 35% *Coeff. di conversione: 0,45 50% *
- 6. 1000 W/m2 150 Wel/m2 FV 1000W/m2 600 Wth/m2 Termico COP 4 ! Il solare termico per la produzione ACS, è ad oggi la soluzione «green» più performante IMPIANTI MONOVALENTI IN POMPA DI CALORE La produzione ACS e l’importanza degli apporti solari
- 7. Vantaggi Doppia utenza contemporanea(ACS/freddo) Comfort Annullamento picchi di assorbimento causa ACS copertura FV, autonomia energetica Pdc nel suo campo di lavoro ottimale efficienza e vita utile maggiore FV generoso nei mesi estivi raffrescamento gratuito In produzione ACS estiva il COP è alto, ma il consumo elettrico di una pdc con l’aria esterna più calda in realtà aumenta!!! IMPIANTI MONOVALENTI IN POMPA DI CALORE Integrare gli apporti solari conviene?
- 8. Il solare naturalmenteaiuta a coprire, ma non può sostituire, il fabbisogno termico di progetto. Le Pdc monovalenti sono quindi fatalmente sovradimensionate per le temperature medie stagionali Fondamentale il dimensionamento adeguato degli accumuli (sanitario e inerziale) per peak-shaving e riduzione on-off compressore. IMPIANTI MONOVALENTI IN POMPA DI CALORE Criticità impiantistiche
- 9. 0 1000 20003000 4000 Luglio - Dicembre 2013 Luglio - Dicembre 2014 Luglio - Dicembre 2015 3037,78 kWh 3207,35 kWh Consumi elettrici PdC villa Padova 2538,78 kWh IMPIANTI MONOVALENTI IN POMPA DI CALORE L’importanza degli accumuli Vantaggi: Un adeguato accumulo inerziale migliora sensibilmente le prestazioni ed il comfort di impianto Consente strategie di accumulo (time-shift) e peak- shaving del carico termico/elettrico Garantisce continuità all’impianto durante lo sbrinamento nelle macchine A/W
- 10. Riduzione e redistribuzionedei carichi gravosi: Ottimizzazione performance ACS della sola pdc (R134-A, freon specifico per ACS) Dimensionamento più bilanciato sui rispettivi fabbisogni, contenimento assorbimenti elettrici Aumento efficienza e comfort (contemporaneità ACS e caldo/freddo) Come già detto, non è più la singola macchina a realizzare la performance, ma la sua corretta collocazione / interazione nel sistema! Caldo / freddo ACS VERSO I SISTEMI IBRIDI: POMPE DI CALORE DEDICATE Aumenta l’efficienza di impianto
- 11. La pompa dicalore opportunamente «sottodimensionata», in abbinamento ad una caldaia a supporto, risolve le criticità della sola pdc: Dimensionamento «centrato» sulle T medie stagionali Contenimento assorbimenti massimi Sfruttamento ottimale eventuale FV Maggior comfort ACS Aumenta l’efficienza globale di sistema, sia in termini energetici che di costi operativi SISTEMI IBRIDI Efficientamento e opportunità nel mercato del retrofit
- 12. SISTEMI IBRIDI L’influenza deiprezzi dell’energia 0 4 8 12 16 20 -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10 12 14 Fabbisogno Potenza PDC 55°C 0,000 0,035 0,070 0,105 0,140 0,175 0,210 0,245 0,280 0,315 0,350 0 4 8 12 16 20 -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10 12 14 Fabbisogno Potenza PDC 55°C (€) Gas (€) Elettricità 0,000 0,035 0,070 0,105 0,140 0,175 0,210 0,245 0,280 0,315 0,350 0 4 8 12 16 20 -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10 12 14 Potenzialità Richiesta (kW) Potenzialità Richiesta (kW) Costo energia primaria (€/kWh) Costo energia primaria (€/kWh) Potenzialità Richiesta (kW) Caldaia PDCCaldaia + PDC
- 13. Prezzo energia elettrica 28Cent/kWh Fasce orarie feriali/diurne: Fasce orarie festive/serali: Prezzo energia elettrica 20 Cent/kWh SISTEMI IBRIDI L’influenza dei prezzi dell’energia
- 14. Considerare i prezzidell’energia termica ed elettrica Monitorare la produzione FV per dare precedenza / innalzare set-point pdc Dimensionare correttamente l’accumulo inerziale per ottimizzare il time-shift Caldaia con ampia modulazione per funzionamento parallelo effettivo SISTEMI IBRIDI La gestione fa la differenza
- 15. *Costo calcolato conripartizione utilizzi al 60% in F2-3, 40% in F1 (da statistiche ENEL) Uso Domestico PdC Tariffa - D2 D3 D1 Potenza impegnata KW 3 6 6 Costo fisso anno € € 72,8 € 190,3 € 177,2 Consumo < 1.800 Kwh/anno* € 0,117 € 0,178 € 0,173 Consumo 1.800 ÷ 2.640 € 0,169 € 0,194 Consumo 2.640 ÷ 4.440 € 0,242 € 0,194 Consumo > 4.440 € 0,242 € 0,194 € 0 € 500 € 1.000 € 1.500 € 2.000 € 2.500 D3 D1 Uso Domestico PdC Tariffa - D2 D3 D1 Potenza impegnata KW 3 6 6 Costo fisso anno € € 47,4 € 142,9 € 170,9 Consumo < 1.800 Kwh/anno* € 0,121 € 0,183 € 0,167 Consumo 1.800 ÷ 2.640 € 0,179 € 0,200 Consumo 2.640 ÷ 4.440 € 0,247 € 0,240 Consumo > 4.440 € 0,294 € 0,283 Marzo 2015 € 0 € 500 € 1.000 € 1.500 € 2.000 € 2.500 € 3.000 D3 D1 Marzo 2016 ieri oggi TARIFFE ELETTRICHE Riforma AEEG, sistemi ibridi finalmente convenienti
- 16. Conto energia termicoper sistemi ibridi: Deve valere: (Potenza pdc)/(Potenza caldaia) < 0,5 Conto energia termico per pompe di calore: Conto energia termico per scaldacqua a pompa di calore: 400 euro fino a 150 litri 700 euro oltre i 150 litri POMPE DI CALORE E SISTEMI IBRIDI Incentivi in vigore Detrazioni IRPEF 50-65%
- 17. Dispositivo 2010 2015 20202025 Smart grid 2016 2017 Smart city Performance ottimale, analisi di 1° principio: η - COP Performance di sistema ottimale: analisi di 2° principio: PES Generazione combinata, Sistema ibrido, Accumuli, Rinnovabili FOCUS Generazione tradizionale ? Elettrificazione del parco auto V2G Interconnettività delle tecnologie Interconnettività dei sistemi Monitoraggio e controllo Internet of Things Big data Logiche predictive TECNOLOGIA DL 4 Ago 2011 DL 5 Sett 2011 EU 27/2012 DL 28 Dic 2012 DL 28 Dic 2012 DL 102 Dic 2014 DL 28 Marzo 2011 Quote RES al 50% DL 6 e 7 Luglio 2012 SEU Quote RES al 35 % ONERI DI SISTEMA…? INDUSTRIALE NORMATIVADIGITAL CRITERIA Time line RESIDENZIALE NUOVO CONTO TERMICO Detrazioni IRPEF 65%/50% Detrazioni IRPEF…? DL 28 Marzo 2011 DL 26 Gen 2010 Sistema Protocollo IPMVP EVOLUZIONE MECCANISMO TEE
- 18. Grazie per l’attenzione MCE2016 – POMPE DI CALORE Tecnologie disponibili e sistemi ibridi