Dimensionamento Puffer PDC - in serie / parallelo

[tommytek]

Ciao,
abbiamo aperto tante discussioni sul dimensionamento del puffer in un impianto a pompa di calore e avrei bisogno di qualche approfondimento/ragguaglio.
Premettendo che se è possibile è meglio evitarlo per non perdere efficienza nel mio caso era praticamente indispensabile in quanto ho impianto a doppia temperatura.

La mia Kita M (16.5Kw con TM 35° a 7°) è anche finalmente arrivata in cantiere e anche il puffer da 100lt che avevo già esposto in un mio vecchio post qui. Solo ora mi accorgo che sul manuale della Kita loro suggeriscono di dimensionare il puffer a 300litri per la M, ma non distinguono se il puffer è usato in serie (un tubo entra e uno esce) o in parallelo come nel mio caso (la pdc scambia solo col puffer e non con l'impianto - 2 tubi entrano e 2 escono). Inoltre per email mi dicono che normalmente dimensionano a 10lt a kw per puffer su ritorno, il doppio se sulla mandata. Dopo aver interpellato il termotecnico lui si dice sicuro del dimensionamento a 100lt perchè oggi le pdc che modulano hanno bisogno di 3-6lt a Kw e inoltre anche nel tubo da 50 fino al puffer (7-8mt) ci sono tanti altri litri; mi dice che i 10lt/kw si usavano per le on/off

In teoria se la macchina modula non dovrebbe fare tanti on-off che è il motivo per cui si aumenta la dimensione del puffer all'aumentare dei kw.

Voi che dite? mi sapete dare qualche spiegazione di base sul come cambia il posizionamento nei 3 casi? (puffer su mandata, puffer su ritorno e puffer in parallelo che fa da separatore idraulico)

Io ho poi anche un'altra teoria, ovvero che il puffer andrebbe modulato non sulla potenza massima della pdc ma sul consumo medio dell'impianto. Meglio ottimizzare una media più o meno vera nell'80% del tempo che per 10gg all'anno dove le temperature arrivano a -2 (e che in tutti i casi avendo tanto consumo non dovrebbe cmq servire troppo il puffer come accumulo, la macchina sta sempre accesa)

Grazie

[tommytek]

nessun contributo? tutti in vacanza?

Templari mi conferma che la macchina modula anche in modalità puffer (dal 30% al 100%) e il motivo per cui consigliano un puffer cosi grande è per evitare cambi troppo veloci di temperatura nel puffer con conseguenti cambi di velocità della PDC che porterebbero a maggiori consumi. Il termotecnico è invece convinto del dimensionamento di 3-5lt a kw e che un puffer più grande da si maggiore inerzia ma anche maggiori dispersioni.

Non so se un motore elettrico si comporta come un motore a combustione che spreca energia nei cambi di velocità (penso di no in quanto l'inerzia meccanica è molto meno)

Voi che dite?

[tommytek]

ho sbagliato forum?

il produttore mi dice "il dondolamento causato da rallentamenti/accelerazioni dovuti a veloci cambiamenti di temperatura nel puffer piccolo causa una non stabilità del COP e viene tradotto come uno spreco di energia. Oltretutto ad ogni variazione di velocità corrisponde anche una modulazione non solo del compressore, ma anche delle valvole, ventilatore e altri componenti. Per cui una loro prematura usura"

mi piacerebbe un vs parere

[Burian]

Mi spiace non so aiutarti, io per la mia PDC Aquarea 9kW split, ho accumulo inerziale sul ritorno da 100l, il termotecnico me lo aveva dimensionato da 70l, ma costava meno da 100l

[tommytek]

ciao Burian,
grazie del tuo contributo. Dice Templari che sulla mandata va dimensionato circa il doppio che su ritorno e la mia PDC è 17Kw, quindi tornerebbe circa se fosse cosi che deve essere un 300lt. Però boh... il termotecnico dice che 4-5lt a Kw sono piu che sufficienti, senza discriminare tra le varie tipologie.

Nessuno di esperienza sa dirmi qualcosa in più di conforto/sconforto?

[scresan]

.... esperienza sulle pdc non è che ce ne sia moltissima, anzi, direi che molti utenti hanno sperimentato sulla loro pelle l' utilizzo delle prime pdc ad uso casalingo, almeno in questi ultimi 5 anni.

Se templari consiglia tot litri, io direi di seguire le loro indicazioni, magari mettendo quello piu' piccolo (da loro consigliato!) sul ritorno della linea.

Punto!

Mi viene da pensare che il loro consiglio derivi anche dagli algoritmi che utilizzano per l' ottimizzazione del funzionamento della pdc, ovvero per fare i loro calcoli e prove forse hanno utilizzato un volume d' acqua del circuito come consigliato lnella mail.

In fondo non credo che il costo sia lo stesso o molto simile per i due litraggi!

[tommytek]

in effetti non trovo molto a giro (ora sto leggendo https://www.rcgroup.it/ckfinder/user...20gestione.pdf) di ben spiegato su accumuli e PDC.

Nel mio impianto non posso mettere il puffer sul ritorno perchè il puffer mi fa anche da separatore idraulico (ho un impianto a doppia temperatura). E' strano che spesso anche su questo forum si parla di dimensionamenti dei puffer da 4 a 6 lt a kw e poi Templari parla di quasi 20lt a kw sulla mandata e circa la metà sul ritorno (come ai tempi delle on/off).

A pagina 17 del manuale indicano:
"I puffer, se in mandata, devono sempre rispettare un quantitativominimo di litri in base alla pompa di calore KITA usata:KITA S 200 Litri, KITA M 300 Litri, KITA L 500 Litri"

Chiaramente un puffer grande disperde anche di più e ci mette di più ad andare in temperatura a partire da fermo (magari in estate che uno non sta tutti i giorni con i fancoil accesi fa differenza)

Qualcuno sa dire qualcosa in più?

[fabioe]

La sostanziale differenza tra puffer su mandata o ritorno sta nella logica di funzionamento dell'impianto.
Sul ritorno il puffer è inteso in "serie" mentre sulla mandata in "parallelo".

In serie sul ritorno ha funzione unica di aumentare il volume di h2o nell'impianto, esempio se ci sono fancoil oppure se testine di zona possono chiudere in simultanea riducendo drasticamente il volume di fluido in circolo.
Se impianto radiante è a pavimento con circuiti sempre aperti e quindi molta h2o sempre in circolo, non è necessario nessun volano termico ne in serie ne in parallelo.

In parallelo sulla mandata come giustamente già detto, svolge anche funzioni di separatore idraulico, ma soprattutto deve "da solo" garantire il quantitativo minimo di h2o sufficiente alla PDC.

[tommytek]

Ciao fabioe,
si tutto chiaro sulle differenze. Quello che non è chiaro è il dimensionamento e la richiesta apparentemente altissima di litri a kw richiesta da Templari. Su questo aspetto volevo qualche aiutino.

grazie.

[fabioe]

Appena detto ...

In parallelo il costruttore vuole essere garantito del volume minimo di h2o in circolo, quindi dimensionamento l/kw del puffer per ottenere questo risultato.

In serie invece si da per scontato che sia sempre disponibile buona parte del fluido in impianto, quindi si aggiunge puffer per sicurezza, dimensionando con meno litri/kw.

[tommytek]

per iscritto il costruttore mi ha messo che per il quantitativo minimo di acqua nel circuito bastano 100 litri (ce ne sono anche vari altri a giro in tutto il primario), suggeriscono 300 litri per evitare continui e veloci cambi di temperatura nel puffer che porterebbero a continue modulazioni della PDC (e COP peggiore perchè spesso si trova a lavorare in condizioni non ottimali) e anche maggior usura dei componenti. Ignorando quindi il discorso quantità minimo di acqua nel circuito, quanto è vero questo aspetto? questa pdc arriva a modulazione minima a produrre fino a 4kw, come si dimensiona il puffer considerando questo aspetto e considerando che potrei avere anche un solo fancoil acceso che mi consuma 1Kw o meno? provocherebbe tanti on-off e/o effettivamente continue modulazioni?

[fabioe]

Certo ....
La Potenza minima della PDC deve essere in linea con la richiesta minima dell'impianto radiante di distribuzione del calore.
È chiaro che che anche una macchina inverter se esuberante rispetto alla minima Potenza richiesta, lavora con continui on/off e quindi deterioramento del COP ed usura di tutte le parti ...

Il volano termico può solo mitigare questa problematica ...
Non la può superare completamente !

[tommytek]

condivido tutto, sono linee generali "naturali".
la PDC è abbastanza ben dimensionata e non sovrabbondante; l'impianto radiante richiede 11Kw e ci sono dei fancoil extra in mansarda, la macchina è 16,5kw.
Chiedevo un aiuto per capire il dimensionamento a minimo e per questo indicavo che la macchina scende fino a un minimo di 3 o 4kw (in base alle temperature ed estate inverno) e facevo l'esempio di un fancoil acceso che consuma ad esempio 800watt termici. Come si simula/calcola il puffer corretto in queste condizioni?

Da neofita vedrei le calorie stoccate a DT=5 (circa 580w), prelevo 800 watt e immetto 4000 watt. Però poi mi "incarto" un po con i conti quando faccio gli on/off. Se prelevo 800 watt ora il DT=5 da 580watt lo consumo in 580/800*60 = 43 minuti (molto maggiore dei 15 minuti che evitano troppi on/off). In realtà molto meno perchè non c'è perfetta separazione tra acqua di ingresso e uscita dal puffer. Mi pare che però 43 minuti, ma anche 30 siano troppi (a occhio), forse sbaglio qualcosa

Help...

[scresan]

..... e piu' "grosso" è piu' mitiga! come in qualsiasi tipo di impianto.

E' chiaro che la potenza minima delle pdc potrebbe essere superiore al fabbisogno in certi periodi dell' anno, ma se è da riscaldare la taverna lo sarà anche il piano terra, o al contrario se fa caldo al primo piano è possibile che serva un po' di fresco anche in taverna (sono puri esempi).

Il sistema migliore per ottimizzare le rese della macchina è quello di riuscire a calcolare gli esatti kwh termici necessari alla casa per il numero maggiore di ore all' anno e di conseguenza installare una pdc che a quella potenza lavori fra il 50 e 70% della sua potenza nominale.

E' quasi un terno al lotto, ma da qualche parte bisogna pur iniziare.

Alla fine funzionerà tutto ed anche con ottimi risultati, comunque!!!!!

[tommytek]

Il dimensionamento Pdc è stato fatto come dici. Di media serviranno 8kw per riscaldare casa ed è il 50% della potenza massima. Quando fuori ci sono 0 gradi 10 giorni I'anno va cmq.

Il caso critico è in estate con fancoil che fanno piccoli prelievi. In inverno col radiante no problem.

Qualcuno sa aiutarmi coi conti?

Giusto per non dimensionare a tot al kilo

[fabioe]

... direi che il dimensionamento non è corretto ....
Se hai 16 kw di PDC e massimo consumo della casa 11 kw .....

In che condizioni, alla temperatura di progetto ?

[tommytek]

la temperatura di progetto "per il radiante" sono 12KW. Ci sono poi dei locali in mansarda e taverna con dei fancoil (se li accendo tutti non basta la pdc, ma è previsto un utilizzo saltuario e non contemporaneo). Diciamo che con questa PDC ci stiamo dentro giusto giusto nelle condizione medio/brutte e con due camere ospiti occupate in mansarda (essendo fancoil si deve produrre non piu a 32, ma a 45° e quindi i kw calano)

[fabioe]

... vedo un poco di confusione ...
I kw necessari alla temperatura di progetto non cambiano in base alla temperatura di mandata ...
Sempre quelli ci vogliono.
La temperatura di progetto è quella esterna della zona in cui vivi che viene utilizzata per calcolare la dispersione da considerare nel progetto, e che si manifesta di solito per pochi giorni/ore nella stagione ... esempio 0?, -2?, -5?, ecc...

A mio modesto parere è meglio dimensionare PDC x dispersione a temperatura esterna media nei mesi dicembre/gennaio.
Di solito questa t media è inferiore a quella di progetto di qualche grado ...
Nel caso si raggiunga quella di progetto (di solito per poche ore nella stagione) hai sempre una resistenza di i integrazione che sopperisce al maggio fabbisogno.
Tutto questo con un aggravio minimo di costo dell'energia prelevata ed un beneficio del COP stagionale perché la macchina non è esuberante nelle medie stagioni.

... tra l'altro spendi anche meno nell'acquisto ....
Di solito i termotecnici non sposano questo approccio perché vogliono essere "sicuri" che il cliente non possa reclamare in futuro...

[tommytek]

la temperatura di progetto sono 0°, ma come dicevo non abbiamo dimensionato la PDC sui KW necessari a tutta l'abitazione anche taverna e mansarda che si accendono solo sporadicamente. Altrimenti servivano 25Kw

[fabioe]

La casa allora è una piazza d'armi oppure è un colabrodo ...
Oppure peggio tutte e due le cose ...

[tommytek]

la casa sono 420mq. un piano da 160mq netti, una mansarda da circa 130 (usata solo per ospiti e uno studio) e una taverna per la differenza. i 160mq usano circa 11kw termici (è una casa degli anni 60 appena finita di ristrutturare, non siamo certo in classe A o B perchè i miracoli non si possono fare).

[scresan]

.... come immaginavo, viste le misure della casa, non credo tu avrai problemi di potenza minima!!!

[tommytek]

Riusciamo a tornare sul come dimensionare il puffer?

[scresan]

.... perchè non segui le indicazioni della templari, ovvero i 10 lt a kwh sul riutorno?

[fedonis]

Concordo, segui le loro istruzioni, Nelle mezze stagioni, quella macchina non potra' fare a meno di pendolare. Come ti hanno gia' scritto, un inerziale, mitiga. Immagino che, inerziale generoso, serva appunto, nel tuo caso, a limitare gli on-off(nelle mezze stagioni appunto). Hai un separatore generoso e quindi pdc scarica li. Plausibile che fino a meta' dicembre e dopo meta'\fine febbraio( a spanne), la richiesta sia pochina. In che zona climatica sei?

[tommytek]

zona climatica D. come già detto non posso mettere puffer su ritorno in quanto il puffer deve stare in mandata in quanto mi fa da separatore idraulico. Ma c'è qualche studio/documento che posso leggere dove si parla di come dimensionare questi puffer? con le macchine modulanti tutti parlano di 4-6lt/kw e qui invece diventano quasi 20 (sulla mandata loro suggeriscono 300lt per la macchina da 17kw)

grazie
Vorrei capirci solo con qualche calcolo alla mano, per non andare a spanne.

[fedonis]

Io non conosco quali siano i calcoli che portano al dimensionamento dell'inerziale. Come volano di sicuro ha la funzione di assicurare la giusta quantità di acqua all'impianto. In mandata,)(il mio è da 100), ha la funzione del separatore idraulico e per gestire due temperature diverse e per mitigare gli on off di una macchina esuberante. Io ho una 9kw. La tua è praticamente il doppio della mia. Se la richiesta alla dispersione massima dell'involucro, è quella erogata dalla pdc alla massima potenza, nelle mezze stagioni sarà sicuramente esuberante. Ecco perché ti stanno consigliando un inerzia cosi generoso. ( mio parere) Quindi, senti templari, chiedi a loro il perché questa misura. Ancora meglio fai parlare anche tuo termotecnico con loro. Vedrai che viene fuori sta cosa. Che mi pare anche logica ovviamente...

[tommytek]

infatti stavo solo cercando di scoprire questi calcoli 100litri sono sicuramente piu che sufficienti per assicurare l'acqua nell'impianto. La tua da 9kw nelle mezze stagioni che frequenze di on-off fa? fino a che potenza minima modula?

[fedonis]

Dunque, fai conto con una frequenza massima attorno i 70hz, durante il carico acs, temperatura esterna sotto lo zero, riesce a scendere, in riscaldamento fino a 19hz. Anche 18. Mantenendo un delta tra mandata e ritorno di un paio di gradi. In questa fase assorbe attorno i 400w. Oltre non riesce e si spegne. La frequenza degli on off dipende da temperatura esterna e richiesta della abitazione. La mia è bassa come richiesta. Su consiglio di fabioe, nelle mezze stagioni, uso una modalità definita "quiet", che sostanzialmente fa viaggiare più tranquillo il compressore e si aiuta a limitare gli on off. Ma non saprei minimamente quantificare un numero

[tommytek]

grazie. volevo capire più che altro gli on-off in condizioni molto scariche nelle mezze stagioni.

Ecco i conti fatti da me spannometricamente che mi fanno pensare che l'accumulo sia piccolo (ma è già in cantiere e quindi piu o meno giustamente idraulici e termotecnico vogliono vedere se va bene):

la pdc riesce a scendere fino a 3KWh, vuol dire che nel suo ciclo minimo di accensione spegnimento di 15 minuti produce 3*15/60 = 750W. L'accumulo da 100LT che si è raffreddato e viene riportato in temperatura a DT=5 riesce a stoccare 100x5 = 500 calorie * 1,16 = 580W. Quindi accumula meno di quanto produce la pdc a minimo, anche se ci fosse un utilizzatore che consuma tutta i W stoccati, e che sarà quindi costretta ad accendersi/spegnere ogni 15 minuti. Se riusciva a stoccare di più la PDC poteva stare sempre accesa a minimo