Case Study: centrali ibride Rotex per un condominio bolognese

I 36 appartamenti di ampia metratura sono serviti da una soluzione ibrida centralizzata Rotex costituita da una combinazione di pompe di calore aria-acqua ad alta temperatura, con potenza pari a 120 kW, e caldaia a condensazione da 250 kW.

Le unità interne delle pompe di calore, collegate a quelle esterne solo con tubazioni frigorifere in rame di piccole dimensioni, provvedono al riscaldamento e alla produzione di acqua calda sanitaria prelevando energia rinnovabile all’ambiente esterno e senza alcuna emissione nociva in loco. Il sistema di controllo gestisce l’attivazione in sequenza delle tre pompe di calore qui installate e, in caso di richiesta termica superiore alla potenza massima da queste erogabile, esso attiva automaticamente l’intervento della fonte integrativa, in questo caso la caldaia a condensazione, che funzionerà in parallelo alle pompe di calore.

Le pompe di calore, in quanto generatori più efficienti, hanno quindi la priorità e la caldaia è di supporto nella copertura dei picchi di potenza richiesta nei periodi più rigidi invernali.
Questa configurazione consente un rendimento sull’energia primaria superiore al 110%, non raggiungibile da nessuna altra installazione basata su caldaie a combustione fossile, con conseguente innalzamento della classe energetica dello stabile.

Il sistema Rotex HPSU Flex centralizzato è un sistema innovativo in pompa di calore capace di offrire in un unico impianto riscaldamento e produzione di acqua calda sanitaria per uso domestico, adatto anche al funzionamento bivalente con caldaie.

Si compone di un’unità esterna a volume di refrigerante variabile funzionante a R-410A alla quale sono collegate le unità interne idroniche.

Il sistema Rotex HPSU Flex centralizzato estrae il calore dall’aria esterna, ne innalza la temperatura producendo acqua calda a temperatura da 25 a 80°C, in ogni condizione di temperatura esterna, grazie a un secondo circuito frigorifero inverso in cascata che rende il sistema ideale per lavorare con grande efficienza su terminali ad alta temperatura quali i termoconvettori presenti in queste unità abitative.

Le pressioni di condensazione dei due cicli (R410A e R134a) sono ottimizzate per minimizzare l’assorbimento elettrico necessario a portare l’acqua alla temperatura di mandata richiesta.

I due circuiti frigoriferi in serie funzionano con tecnologia Inverter a controllo digitale per garantire la massima efficienza energetica, modulando velocemente la potenza resa in base all’esigenza di comfort interno.

Grazie al sistema di gestione centralizzato, che assolve alla duplice funzione di controllo e monitoraggio, è possibile semplicemente impostare la temperatura di mandata con regolazione climatica, permettendo di massimizzare il COP stagionale e assicurando il comfort negli ambienti.

Il sistema di controllo inoltre consente la gestione di tutto il sistema di generazione sia in loco che da remoto.

In ogni istante, collegandosi semplicemente ad internet, è possibile visualizzare come lo stesso stia operando e modificare le modalità di funzionamento.

Infine, le operazioni di manutenzione risultano semplificate dall’impiego dell’autodiagnosi e dall’accessibilità dei componenti.

Nei primi mesi di esercizio (settembre 2013 – febbraio 2014) i vantaggi si sono visti da subito, con una riduzione del 38% della spesa energetica.

La previsione, al compimento dell’anno di esercizio, è una riduzione del 45%.

È stata espressa inoltre la volontà di installare in futuro un impianto fotovoltaico per la produzione di energia elettrica che verrà utilizzata per alimentare l’impianto, con ulteriori risparmi da parte dei condomini.

Conclusioni

La nuova centrale termica realizzata per il condominio di Bologna ha sortito numerosi vantaggi: ridotto impatto ambientale, poiché a parità di energia termica utilizzata l’impatto sull’energia primaria è sensibilmente ridotto; convenienza economica, in quanto l’energia termica prodotta con pompe di calore aria-acqua ha un costo notevolmente inferiore al costo dell'energia termica prodotta con generatori di calore a condensazione alimentati a gas o gasolio; le operazioni di gestione semplificate grazie al sistema di controllo che amministra tutto il sistema e consente la visualizzazione dello stato di esercizio da remoto.

Quali sono state le premesse alla realizzazione del nuovo impianto?

≪L’impianto esistente in questo edificio, costruito negli anni Ottanta, forniva rendimenti ormai troppo scadenti. Partendo dall’analisi dei consumi degli anni precedenti siamo riusciti a individuare la potenza necessaria per soddisfare il riscaldamento della palazzina adottando un sistema innovativo e più funzionale. Abbiamo quindi suddiviso la potenza necessaria su due generatori di calore per fare in modo di ottimizzare le performance e ottenere un veloce ritorno degli investimenti. In sostanza, la soluzione si è concretizzata grazie alla collaborazione tra progettista, installatore e consulenti Rotex e, non meno importante, alla lungimiranza di amministratore e condomini».

Quali sono i componenti che caratterizzano il sistema adottato?

≪Le motocondensanti delle pompe di calore sono collegate a unità interne ad alta temperatura per il riscaldamento e la produzione sanitaria mantenendo particolarmente elevata l’efficienza. Grazie alla configurazione impiantistica resa possibile dall’utilizzo degli accumuli Rotex, le varie unità operano il riscaldamento degli accumuli termici per utilizzo sanitario prima di procedere verso lo scambiatore a piastre e quindi l’impianto di riscaldamento. Durante la stagione estiva le pompe di calore operano la sola gestione sanitaria».