Analisi di un sistema multisorgente a pompa di calore con pannelli fotovoltaici ibridi

La riduzione delle emissioni di gas ad effetto serra e del consumo di energia sono aspetti fondamentali per mitigare gli effetti del cambiamento climatico e del riscaldamento globale. Per limitare questi fenomeni, i sistemi multisorgente, accoppiati a pompe di calore con refrigeranti naturali, rappresentano una soluzione molto interessante per intervenire nel settore residenziale. Nel presente lavoro viene presentato un modello di un impianto multisorgente sviluppato in ambiente TRNSYS. Si tratta di un sistema con pompa di calore a CO2 accoppiata a due diversi tipi di evaporatore: una batteria alettata, che usa l’aria come sorgente e dei pannelli fotovoltaici-termici (PVT). Per fare ciò, si sono riportati in TRNSYS dei modelli che simulino i pannelli PVT e la pompa di calore a CO2. Si analizza in seguito il funzionamento del prototipo della pompa di calore, all’interno di un impianto che simula un carico termico di un’utenza. Il modello dell’impianto viene validato con dati reali ottenuti dall’operazione della macchina accoppiata alla sola batteria alettata. Il modello dell’impianto è calibrato sulla base dei dati, ottenendo buoni risultati rispetto alle simulazioni. In particolare, si sono ottenuti buoni risultati per quanto riguarda il componente “pompa di calore” e dell’intero sistema, evidenziando la necessità di apportare delle migliorie al calcolo della pressione al gas cooler. Le simulazioni hanno mostrato degli scostamenti massimi di 2°C relativamente alle temperature in ingresso e in uscita dai componenti del sistema. Il modello della pompa di calore, sotto forma di nuovo componente alla libreria di TRNSYS, potrà essere reso disponibile e ulteriormente migliorato con l’inserimento del modello del pannello PVT.