In questo lavoro sono state valutate attraverso il software TRNSYS le prestazioni energetiche ed ambientali ottenibili da un impianto di tipo idronico, basato su una pompa di calore elettrica ed accoppiato ad un edificio mono-familiare di recente costruzione situato a Padova. In particolare, sono state considerate due tipologie di pompa di calore, una macchina aerotermica ed una geotermica, entrambe operanti con fluidi refrigeranti alternativi: R-410A e R-454B. Le simulazioni numeriche effettuate hanno confermato come l’utilizzo di una pompa di calore geotermica permetta di incrementare le prestazioni energetiche complessive dell’impianto di circa il 10%, a parità di refrigerante. L’impatto ambientale delle configurazioni impiantistiche studiate è stato valutato per mezzo del TEWI (Total Warming Equivalent Impact). L’utilizzo del refrigerante R-454B comporta da un lato un lieve calo delle prestazioni energetiche complessive dell’impianto, pari al 2-3% su base annuale, mentre consente di ottenere una marcata diminuzione del TEWI. Considerando infatti l’attuale fattore di emissione italiano dell’energia elettrica prelevata da rete, le emissioni totali lungo l’intero ciclo di vita della pompa di calore calano di circa il 25% grazie all’utilizzo del fluido a basso GWP. Tuttavia, seguendo l’attuale trend di riduzione del fattore di emissione ed assumendolo nullo al 2050, tale riduzione può arrivare in prospettiva fino all’80%, azzerando così le emissioni indirette di CO2 dell’impianto.

Valutazione delle prestazioni energetiche ed ambientali di impianti basati su pompe di calore operanti con diversi fluidi refrigeranti

Matteo Dongellini
;
Claudia Naldi;Gian Luca Morini
2022

Abstract

In questo lavoro sono state valutate attraverso il software TRNSYS le prestazioni energetiche ed ambientali ottenibili da un impianto di tipo idronico, basato su una pompa di calore elettrica ed accoppiato ad un edificio mono-familiare di recente costruzione situato a Padova. In particolare, sono state considerate due tipologie di pompa di calore, una macchina aerotermica ed una geotermica, entrambe operanti con fluidi refrigeranti alternativi: R-410A e R-454B. Le simulazioni numeriche effettuate hanno confermato come l’utilizzo di una pompa di calore geotermica permetta di incrementare le prestazioni energetiche complessive dell’impianto di circa il 10%, a parità di refrigerante. L’impatto ambientale delle configurazioni impiantistiche studiate è stato valutato per mezzo del TEWI (Total Warming Equivalent Impact). L’utilizzo del refrigerante R-454B comporta da un lato un lieve calo delle prestazioni energetiche complessive dell’impianto, pari al 2-3% su base annuale, mentre consente di ottenere una marcata diminuzione del TEWI. Considerando infatti l’attuale fattore di emissione italiano dell’energia elettrica prelevata da rete, le emissioni totali lungo l’intero ciclo di vita della pompa di calore calano di circa il 25% grazie all’utilizzo del fluido a basso GWP. Tuttavia, seguendo l’attuale trend di riduzione del fattore di emissione ed assumendolo nullo al 2050, tale riduzione può arrivare in prospettiva fino all’80%, azzerando così le emissioni indirette di CO2 dell’impianto.
Edifici e impianti per il clima futuro - Proceedings 38° Convegno Nazionale AICARR
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Matteo Dongellini, Claudia Naldi, Gian Luca Morini
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