Modello dinamico ed ottimizzazione delle prestazioni energetiche stagionali di impianti ibridi a pompa di calore e caldaia.

In questo lavoro di tesi è stato utilizzato il software dinamico commerciale TRNSYS 17 per realizzare una analisi di dettaglio del comportamento energetico di impianti di riscaldamento ibridi basati sull’uso di una caldaia abbinata ad una pompa di calore aria/acqua. Sono state analizzate diverse soluzioni di impianti ibridi bi-energetici a pompa di calore e caldaia, confrontandone le prestazioni con impianto monovalente a pompa di calore, monovalente a caldaia e impianto ibrido monoenergetico a pompa di calore e resistenza elettrica. Ogni sistema edificio-impianto è stato situato in due città differenti per analizzare l’influenza del clima nell’ottimizzazione dell’impianto e nella scelta della soluzione con migliori prestazioni energetiche ed economiche. Le simulazioni sono state effettuate a Bolzano e Trieste in quanto queste città presentano rispettivamente un clima freddo e umido e caldo e secco, come evidenziato dall'analisi dei dati climatici a disposizione del software TRNSYS. Le simulazioni hanno individuato per Bolzano un punto di ottimo per l'SCOP dell'impianto ibrido utilizzando BT=-5°C e Tco=0°C, mentre per Trieste il punto di ottimo è per BT=-3°C e Tco=0°C. Si evince che più il clima è freddo ed umido, più la regolazione della macchina (Tco) deve escludere la pompa di calore dal funzionamento per un numero maggiore di ore della stagione invernale. Il confronto delle prestazioni energetiche ed economiche tra i vari sistemi di generazione ha evidenziato come i sistemi ibridi pompa di calore e caldaia riescano a raggiungere sia a Bolzano sia a Trieste le migliori performance energetiche, ottenendo gli SCOP più alti. Il risparmio sui costi di esercizio ottenibile dall'utilizzo dell'ibrido però non è sufficiente a ripagare l'investimento iniziale molto alto. Per Bolzano il VAN più basso è raggiunto dal sistema solo caldaia, a Trieste il VAN più basso è raggiunto dal sistema ibrido pompa di calore e resistenza elettrica.