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Convegni ATI - Accesso riservato soci CTI

Gestione ed ottimizzazione di vasche di accumulo termico per impianti di climatizzazione

Pubblicazione


Autore: M. Perrotta Orgnani, G. Consonni, G. Croce

Collana: CA - 65 - Cagliari 2010

Note:
Per garantire le condizioni termo-igrometriche di benessere, la climatizzazione degli edifici deve rispondere a carichi fortemente variabili nell’arco di ogni giornata. Ad una richiesta talmente variabile si oppone la disponibilità vincolata di molte sorgenti energetiche. E’ possibile adattare la fruibilità limitata delle fonti alle esigenze degli edifici accumulando l’energia termica o frigorifera durante le ore di scarsa richiesta e rilasciandola nei momenti di picco. La strategia dell’accumulo termico ha trovato un’applicazione frequente a Milano, in progetti di prossima realizzazione. La rinnovata disponibilità di acqua di falda ha consentito di pensare alla climatizzazione di vasti complessi edilizi tramite pompe di calore reversibili condensate ad acqua. L’utilizzo dell’acqua di falda è tuttavia regolamentata nei termini di portate prelevabili e salti termici sfruttabili. La limitata possibilità di prelievo della fonte richiede l’utilizzo di accumuli termici. L’esigenza di un’elevata efficienza energetica e la frequenza temporale di utilizzo dell’impianto spingono a considerare la strategia di rigenerazione giornaliera della vasca. Le modalità di regolazione degli impianti impattano sulle efficienze di accumulo. Le caratteristiche geometriche della vasca influiscono sul fenomeno di immagazzinamento. La possibilità di impedire la miscelazione nelle vasche, introducendo dei setti di separazione, risulta fondamentale. L'impianto completo ed i relativi scambi energetici tra l’edificio e la falda, sono stati modellati numericamente in Matlab. Il modello consente di dimensionare i componenti, quantificare i consumi di energia elettrica, valutare i flussi termici scambiati e disegnare gli andamenti delle temperature nella vasca a qualsiasi ora dell’anno. Le simulazioni hanno consentito di confermare l’opportunità di utilizzare vasche a setti, di verificarne il numero più adeguato e di effettuare previsioni sui comportamenti del sistema alle varie taglie degli edifici e disponibilità della sorgente. Uno studio ai parametri adimensionali ha consentito di interpretare i fenomeni attraverso poche grandezze caratteristiche ed estrapolare criteri di progettazione rapida.


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