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CONVEGNO E TAVOLA ROTONDA:
Rigenerazione energetica e strategie per il social housing
Monitoraggio di Pompe di Calore di
edifici pubblici in Regione Lombardia
Matteo Zanchi
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Monitoraggio di pompe di calore
IMPIANTI A POMPA DI CALORE MONITORATI
Tipologie di pompe di calore:
9
11
o Differenti sorgenti: aria, acqua, terreno
Water
heat pumps
PDC source
acqua/acqua
Ground
heat pumps
PDC terra/acqua
PDC
Air
heataria/acqua
pumps
o PDC elettriche e a gas
5
o Sistemi con sole PDC e “PDC + backup”
° impianti monitorati
n
25
°
n PDC elettriche
20
n
°PDC a gas
n PDC + backup
°
n solo PDC
°
5
3
22
Monitoraggio di pompe di calore
IMPIANTI A POMPA DI CALORE MONITORATI
3
Monitoraggio di pompe di calore
4
ARCHITETTURA DEL SISTEMA DI ACQUISIZIONE E TRASMISSIONE DATI
Timestep di raccolta dati = 1 min
Monitoraggio di pompe di calore
5
ARCHITETTURA DEL SISTEMA DI ACQUISIZIONE E TRASMISSIONE DATI
Monitoraggio di pompe di calore
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ELABORAZIONE DATI: DAI RAW DATA AGLI INDICATORI
TRAMITE DATA STORAGE
RACCOLTA RAW DATA
OPERAZIONI PRELIMINARI
PER LA CONVERSIONE DATI
CONTROLLO DI VALIDITA’ DEI
DATI
ELABORAZIONE DEI DATI
VALUTAZIONI: INDICATORI
PRESTAZIONI + FDD
Monitoraggio di pompe di calore
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INDICATORI DI PERFORMANCE
Gli indicatori di performance stagionali possono essere calcolati su più frontiere,
per valutare sia il comportamento della singola macchina sia del sistema
impiantistico, includendo dove presenti i sistemi di bakcup.
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Monitoraggio di pompe di calore
Diversi livelli di INDICATORI
Le analisi che stiamo conducendo partono da una definizione di indicatori
stagionali, per arrivare ad indicatori più fini (su periodi limitati) o indicatori
che permettano di identificare ad analizzare alcune fasi importanti del
funzionamento (transitori di avviamento o defrosting).
Di seguito un elenco dei principali indicatori in fase di analisi:
SPF vs Testerna
SPF vs Tmandata
Quota di energia per riscaldamento
SPF per taglia di PdC
SPF vs Tsorgente
Quota di energia per ACS
SPF valutato per m2 riscaldato
SPF in fase di defrosting invernale
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Monitoraggio di pompe di calore
COP vs SPF: l’influenza dell’impianto
Febbraio 2014
4,50
4,00
3,50
3,00
[-]
2,50
(COP-SPF)
2,00
SPF
1,50
1,00
0,50
0,00
9101
9102
9105
9106
9107
9108
9109
9110
9111
9112
9113
9115
9116
9118
9121
n° impianto
COP MEDIO TOTALE IMPIANTI
COP MEDIO IMPIANTI POST FDD
COP MEDIO ACQUA-ACQUA
COP MEDIO TERRA-ACQUA
COP MEDIO ARIA-ACQUA
COP MEDIO GAS-ASSORBIMENTO
2.25
2.72
2.62
2.88
1.28
2.51
Monitoraggio di pompe di calore
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FDD: FAULT DETECTION AND DIAGNOSIS
A. Errori di programmazione: h di accensione e spegnimento impianto, ecc.
B. Problemi di regolazione dei set point: Tm troppo alte, ecc.
C. Problemi di regolazione e bilanciamento degli impianti: circolatori sempre
accesi, portate insufficienti, ecc.
D. Problemi di progettazione: assenza o sottodimensionamento del
serbatoio di accumulo, PDC sovradimensionata
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Monitoraggio di pompe di calore
FDD: FAULT DETECTION AND DIAGNOSIS
Errori di programmazione
Buon funzionamento
Funzionamento errato: l’HP lavora h24
Errori di progettazione
ATTACCA-STACCA
CONTINUI DELLA PDC
A CAUSA DEL
SERBATOIO TROPPO
PICCOLO
Monitoraggio di pompe di calore
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SOFTWARE ADATTATIVO
•
Concept:
A. Posizionamento di sensori (non invasivi) in ambiente e sugli impianti
B. Raccolta dati per un breve periodo (1 o 2 settimane)
C. Utilizzo dei dati per l’identificazione di un modello semplificato del
sistema edificio - impianto
D. Simulazione con tecniche di controllo ottimo del sistema e della sua
risposta a variazioni delle politiche di controllo (orari di accensione,
regolazioni climatiche…)
E. Identificazione delle possibili modifiche nella regolazione e stima dei
risparmi conseguibili
Monitoraggio di pompe di calore
SOFTWARE ADATTATIVO: MISURE AMBIENTALI
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Monitoraggio di pompe di calore
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SOFTWARE ADATTIVO: MISURE AMBIENTALI
•
Quantità misurate:
•
•
•
•
•
Temperature interne e superficiali (ad alta precisione)
Umidità relativa interna
Luminosità degli ambienti
Campi elettromagnetici (calcolo del consumo elettrico)
Raccolta dati
• Memoria interna
• Rete wireless (Wireless Sensor Networks), ricezione in tempo reale
presso I nostri server
•
Alimentazione in batteria (poco invasivo)
Monitoraggio di pompe di calore
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SOFTWARE ADATTATIVO: MISURE AMBIENTALI, esempio T
interna
Monitoraggio di pompe di calore
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ACCESSO AI DATI
•
Accesso ai dati raccolti
•
Visualizzazione grafici ed indicatori per ciascun impianto ed edificio e
definizione personalizzata di indicatori (per tipologia di impianto, situazione
ambientale o di utilizzo…)
•
Benchmark
•
Gestione separata con livelli di privilegio diversificati per i diversi stakeholder
(Regione, Politecnico, proprietari degli immobili, gestori, progettisti, altre
amministrazioni pubbliche o privati interessati…)
•
Attenzione al rispetto della privacy: trattamento statistico “anonimo” per
indicatori utili al benchmark
Grazie per l’attenzione

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