MACCHINE PER LA PRODUZIONE DEL CALDO E DEL FREDDO
33
3.4. Criteri di scelta e confronto Data l’ampia varietà di macchine disponibili per produrre caldo e freddo, è fondamentale disporre di criteri chiari per confrontarne le prestazioni e scegliere la soluzione più adatta per una determinata applicazione. I principali fattori di confronto includono l’efficienza energetica, la flessibilità operativa, la scalabilità in base al tipo di edificio, e la possibilità di integrazione con fonti rinnovabili e sistemi di accumulo. Analiz- ziamo ciascuno di essi.
3.4.1. Efficienza (COP, EER, SCOP, SEER)
L’efficienza energetica quantifica quanta energia utile (caldo o freddo) si ottiene per ogni unità di energia di alimentazione consumata. Per i sistemi di riscaldamento si usa il COP (Coefficient of Performance), definito come il rapporto tra potenza termica erogata in riscaldamento e potenza elettrica assorbita. Ad esempio, COP = 3 indica che la macchina fornisce 3 kW di calore per ogni kW elettrico consumato. Un va- lore più alto implica minori consumi a parità di calore prodotto. Per i sistemi di raffrescamento si utilizza invece l’EER (Energy Efficiency Ratio), definito in modo analogo come il rapporto tra la potenza frigorifera fornita in raffreddamento e la potenza elettrica assorbita. Spesso COP ed EER sono espressi in condizioni standard (norma EN14511, ad esempio) e indicati nelle schede tecniche: essi danno un’idea dell’efficienza nominale dell’apparecchio in determinate condizioni di prova (che per i climatizzatori residenziali sono 7 °C esterna e 35 °C interna in caldo, 35 °C esterna e 27 °C interna in freddo). Poiché però le condizioni reali variano, oggi si fa maggior riferimento a indici stagionali: SCOP (Seasonal COP) per il riscaldamento e SEER (Seasonal Energy Efficiency Ratio) per il raffrescamento. Questi parametri tengono conto delle prestazioni della macchina su un intero periodo stagionale, includendo diverse condizioni di carico e di temperatura esterna (ad esempio la norma definisce un profilo con temperature variabili e periodi di carico parziale). Inoltre, considerano anche consumi ausiliari in stand-by, sbrinamento, ecc., fornendo quindi un indice più realistico dell’efficienza annua. Sull’etichetta energetica degli apparecchi oggigiorno vengono indicati i valori di SEER (per il funzionamento in freddo) e SCOP (per il funzionamento in caldo) insieme alla classe energetica di efficienza. Valori elevati di SEER/SCOP significano costi di esercizio più bassi e minore impatto ambientale. Ad esempio, un climatizzatore con SEER = 6 e SCOP = 4 significa che mediamente in estate fornisce 6 kW frigoriferi per 1 kW elettrico e in inverno 4 kW termici per 1 kW elettrico: sarà in classe A++ in freddo e A+ in caldo, garantendo consumi ridotti. Quando si confrontano diverse tecnologie (es. caldaia vs pompa di calore vs teleriscaldamento), occorre anche guardare all’efficienza globale nel contesto: una caldaia a condensazione ha rendimento vicino al 95%, ma utilizza gas; una pompa di calore ha COP >3 ma usa elettricità che a sua volta può avere perdite di generazione/trasmissione; il teleriscaldamento potrebbe avere un rendimento di produzione del 90% ma recuperare calore da cogenerazione. Per confronti equi a livello di energia primaria o di emissioni, si introducono coefficienti di conversione e parametri come il PEF (Primary Energy Factor) dell’energia elettrica, ecc., ma ciò esula dagli scopi di questo capitolo. In sintesi, l’efficienza intrinseca di una macchina è un indicatore chiave: COP/EER alti significano migliore tecnologia o ciclo termodinamico, e SCOP/SEER alti significano prestazioni mantenute anche fuori dalle condizioni ideali, il che spesso distingue le macchine di qualità o più innovative.
3.4.2. Flessibilità operativa (modularità, inverter, adattamento al carico)
Un secondo criterio di valutazione è quanto bene una data soluzione riesce ad adattare la propria capa- cità alle effettive esigenze termiche, e come gestisce le variazioni di carico nel tempo. Gli impianti HVAC raramente operano sempre al 100% del carico: per gran parte del tempo la richiesta è parziale (mezze stagioni, notti, occupazione ridotta, ecc.). Disporre di macchine capaci di modulare la potenza termica/ frigorifera erogata permette di mantenere un rendimento elevato in ogni condizione e di evitare sprechi. In quest’ottica, sono apprezzate: la tecnologia inverter: ormai diffusa in pompe di calore, climatizzatori e persino grandi chiller, consente di variare in continuo la velocità di compressori, ventilatori e pompe, regolando la capacità all’istante. Un climatizzatore inverter non accende e spegne bruscamente il compressore, ma ne modula la velocità per mantenere la temperatura costante, evitando continui picchi di assorbimento elettrico. Ciò comporta risparmi energetici notevoli (meno cicli on-off riducono le perdite e gli spunti di corrente) e un miglior comfort (temperatura più stabile, senza sbalzi). Ad esempio, un condizionatore inverter elimina i “colpi di
Powered by FlippingBook