Diagrammi e analisi del sistema di riscaldamento a pompa di calore ad aria classica europea

L'origine di Pompe di calore Le sue origini risalgono al XIX secolo. Dopo un lungo periodo di sviluppo pratico, sia le tipologie di tecnologie delle pompe di calore (come pompe di calore ad acqua, pompe di calore geotermiche, pompe di calore ad aria, ecc.) sia i campi di applicazione delle pompe di calore (grandi applicazioni commerciali, piccole applicazioni domestiche, produzione di acqua calda sanitaria, riscaldamento e raffrescamento, ecc.) hanno raggiunto un livello di maturità notevole all'estero. Soprattutto in Europa, patria delle pompe di calore, lo sviluppo di queste tecnologie è relativamente avanzato. Presentiamo gli schemi di impianto classici per il riscaldamento a pompa di calore in Germania e Svezia e vediamo come funzionano i loro sistemi.

Disegno del progetto di riscaldamento con pompa di calore in Germania

Coordinamento multi-fonte di energia solare, pompe di calore, ecc., con acqua di balneazione separata e acqua della pompa di calore

Punti salienti:

1. Configurazione multi-fonte: sono presenti sia l'energia solare che le pompe di calore, e persino un'assistenza elettrica di backup.

2. Sia l'acqua per l'energia solare che l'acqua per il riscaldamento vengono scambiate tramite scambio termico acqua-acqua e le acque non vengono assolutamente miscelate.

3. Anche l'acqua del bagno e l'acqua del fluido termovettore vengono scambiate tramite scambio termico acqua-acqua e le due acque non vengono assolutamente miscelate.

4. L'acqua del fluido termovettore in ogni postazione viene fatta circolare quotidianamente da una piccola pompa anziché essere sostituita da una pompa di grandi dimensioni.

5.Il ricircolo dell'acqua calda della vasca è essenziale per evitare sprechi d'acqua.

Si può notare la presenza di numerose valvole, sensori, vasi di espansione, ecc. nello schema elettrico. È importante notare che si tratta di un normale sistema di riscaldamento domestico. Molti consumatori domestici, rivenditori e persino produttori di pompe di calore lo ritengono semplicemente superfluo. I requisiti per il riscaldamento a pompa di calore nel nostro Paese enfatizzano la buona qualità e il basso costo, e si cerca di risparmiare laddove possibile. Questo riflette appieno il rigore dei tedeschi.

Dallo schema tecnico di riscaldamento a pompa di calore riportato sopra, possiamo comprendere che, di fatto, ogni famiglia tedesca è costruita secondo lo standard di una centrale termica. Questa potrebbe anche essere la visione futura dello sviluppo dei sistemi domestici: la centrale termica domestica, combinata con i big data domestici, per analizzare dove è necessario il raffreddamento, come frigoriferi, distributori d'acqua, condizionatori d'aria e trattamento dell'aria fresca, e inviarlo lì; dove è necessario il riscaldamento, come riscaldamento, asciugatura, lavanderia e bagno, e inviarlo lì, recuperando al contempo il calore di raffreddamento per l'uso in standby! Ma questa è una visione molto ambiziosa con molta strada da percorrere.

Disegno del progetto di riscaldamento con pompa di calore in Svezia

Sistema di commutazione pompa e valvola a tre vie, acqua per il bagno e acqua per il riscaldamento separate

Punti salienti:

1. La pompa di calore è la principale fonte di calore ed è dotata di assistenza elettrica.

2. Il serbatoio dell'acqua di accumulo è standard e per le sue dimensioni e capacità esiste una formula di calcolo molto chiara.

3. Una valvola a tre vie viene utilizzata per commutare la richiesta di calore per il bagno e per il riscaldamento.

4. L'acqua della piscina e l'acqua del fluido termovettore vengono scambiate tramite scambio termico acqua-acqua e l'acqua non viene assolutamente miscelata, come nel sistema tedesco.

5.Questa soluzione condivide una pompa dell'acqua.

Sistema a due pompe, acqua per il bagno e acqua per il riscaldamento separate

Punti salienti:

1. Configurazione multi-fonte: sono presenti sia l'energia solare che le pompe di calore, e persino un'assistenza elettrica di backup.

2. Sia l'acqua per l'energia solare che l'acqua per il riscaldamento vengono scambiate tramite scambio termico acqua-acqua e le acque non vengono assolutamente miscelate.

3. Anche l'acqua del bagno e l'acqua del fluido termovettore vengono scambiate tramite scambio termico acqua-acqua e le due acque non vengono assolutamente miscelate.

4. L'acqua del fluido termovettore in ogni postazione viene fatta circolare quotidianamente da una piccola pompa anziché essere sostituita da una pompa di grandi dimensioni.

5. Questa soluzione utilizza due pompe per soddisfare rispettivamente la richiesta di acqua calda e di riscaldamento.

Pompa di calore abbinata a caldaia a gas murale per impianto di riscaldamento a radiatori

Punti salienti:

1. La pompa di calore è la principale fonte di calore ed è dotata anche di una caldaia a gas murale o di un riscaldamento elettrico ausiliario.

2. Una valvola a tre vie viene utilizzata per commutare la richiesta di calore per il bagno e per il riscaldamento.

3. L'acqua del bagno e l'acqua del fluido termovettore vengono scambiate tramite scambio termico acqua-acqua e l'acqua non viene assolutamente miscelata, come nel sistema tedesco.

4.Questa soluzione condivide una pompa dell'acqua.

5. Tutti i radiatori sono installati in parallelo per ridurre la resistenza all'acqua.

Dagli schemi di riscaldamento della pompa di calore sopra riportati si possono riassumere due punti:

1. Il riscaldamento con pompa di calore ad aria è molto sviluppato in Europa. In particolare, il riscaldamento con pompe di calore e radiatori è molto sviluppato anche all'estero.

2. Indipendentemente dal fatto che si tratti di una soluzione di riscaldamento con pompa di calore in Germania o in Svezia, le forniture provengono da più fonti e l'acqua sanitaria e l'acqua per il riscaldamento vengono trattate separatamente, senza miscelazione.

Molti cinesi pensano che l'acqua calda per il bagno debba essere più calda, preferibilmente tra i 50 e i 60 °C. Come può lo scambio termico acqua-acqua raggiungere una temperatura così elevata? Infatti, quando gli europei effettuano lo scambio termico acqua-acqua, uno è garantire l'affidabilità del sistema; il secondo è che l'acqua a contatto con il corpo è strettamente necessaria; e il terzo è che, purché la tubazione abbia un buon isolamento e un perfetto ricircolo dell'acqua calda, l'acqua calda per il bagno superiore a 45 °C è sufficiente.

Inoltre, il valore di carico della configurazione della pompa di calore all'estero è di circa 40-60 watt/metro quadrato (w/㎡), il che è semplicemente irrealizzabile in Cina. Il motivo principale è lo scarso isolamento degli edifici in molte zone della Cina. Sebbene il Paese abbia innalzato gli standard di risparmio energetico negli ultimi anni, la situazione dell'isolamento delle abitazioni nelle aree rurali, nelle periferie urbane-rurali e nelle vecchie aree urbane non è cambiata. Soprattutto per i clienti del riscaldamento nel sud, agli occhi dei tedeschi, equivale a nessun isolamento!