Analisi sperimentale delle performance di una logica innovativa per il controllo dinamico dello sbrinamento di pompe di calore aria-acqua

L’obiettivo del lavoro è l’ottimizzazione della logica di controllo che gestisce i cicli di sbrinamento di una pompa di calore aria-acqua prodotta dall’azienda Galetti. Sono state condotte delle prove all’esterno dell’azienda e nella camera climatica presente in Galletti per lo studio del comportamento della macchina durante i cicli di defrost e la realizzazione di una frosting map, ovvero un diagramma temperatura-umidità dell’aria esterna che evidenzia quali siano le combinazioni di questi due parametri che portano alla formazione di brina sulla batteria esterna della pompa di calore. Le prove hanno mostrato alcune inefficienze dell’attuale logica di controllo dei cicli di sbrinamento che portano a perdite di energia e all’avvio di cicli di defrost quando questi non sono necessari. Per migliorare il funzionamento della macchina è stata ideata una logica innovativa per il controllo dinamico dello sbrinamento. Tale logica si basa sull’utilizzo della frosting map e sul calcolo dello spessore di brina, oltre che sul controllo della pressione di evaporazione. La logica è stata validata mediante delle prove condotte in camera climatica che hanno mostrato come essa permetta alla macchina di effettuare cicli di sbrinamento più brevi e di ridurre il calo di potenza termica e di COP. Ciò porta a un calo del discomfort nell’ambiente interno asservito alla pompa di calore durante il funzionamento in modalità chiller, oltre che a minor usura dei componenti della macchina. Inoltre la nuova logica di controllo, basandosi sull’utilizzo della frosting map, permette di eliminare tutti i cicli di sbrinamento non necessari. È stato condotto anche il calcolo dell’energia risparmiabile durante l’intera stagione di riscaldamento con l’utilizzo della nuova logica di controllo. Nel complesso la nuova logica di controllo dinamico dei cicli di sbrinamento permette alla macchina di avere prestazioni migliori e di ridurre le inefficienze, con conseguenti risparmi energetici ed economici.