Pompe di calore con accumulo termico: costi iniziali ridotti del 29,7% nella simulazione
Un sistema che abbina pompe di calore ad aria reversibili e accumulo termico ha ottenuto, in una simulazione condotta su un edificio per uffici a Tianjin, una riduzione del 29,7% dell’investimento iniziale rispetto a una configurazione convenzionale senza accumulo. La soluzione è stata proposta da un gruppo di ricerca dell’Università di Tecnologia di Hebei.
Il sistema, denominato ASHPCES, accumula energia termica durante le ore notturne, quando la tariffa elettrica è più bassa, per utilizzarla nelle ore lavorative. In inverno immagazzina acqua calda, mentre in estate conserva acqua refrigerata. Le pompe di calore intervengono durante le fasce a tariffa intermedia soltanto quando serve energia aggiuntiva.
Sei pompe di calore al posto di undici
La configurazione è stata dimensionata per un edificio di sei piani con una superficie climatizzata di 10.030 m². Comprende sei unità personalizzate, ciascuna con una potenza termica nominale di 146 kW e una potenza frigorifera di 130 kW, collegate a un serbatoio d’acqua stratificato da 1.010 m³.
La descrizione tecnica indica unità reversibili aria-acqua, sebbene il sistema venga presentato più in generale come basato su pompe di calore ad aria. Le macchine impiegano refrigerante R410A, operano con temperature ambientali comprese tra -25 °C e 45 °C e forniscono acqua a 45 °C per il riscaldamento e a 5 °C per il raffreddamento.
Il confronto è stato effettuato con un impianto convenzionale dimensionato sul massimo carico istantaneo dell’edificio. Quest’ultimo richiedeva 11 unità e funzionava dalle 08:00 alle 18:00, mentre la soluzione con accumulo utilizzava le pompe a piena capacità dalle 23:00 alle 07:00. Il fabbisogno durante le ore di presenza veniva coperto principalmente dal serbatoio.
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Costi operativi e consumi nella simulazione
Secondo i risultati riportati, l’abbinamento tra accumulo termico e tariffazione picco-valle ha ridotto del 51,4% i costi energetici annuali di esercizio. Il costo del ciclo di vita è risultato inferiore del 38,37%, mentre il periodo di ammortamento dinamico è stato stimato in circa 3,57 anni.
Il consumo annuo di elettricità è sceso dai circa 270 MWh del sistema di riferimento a 248,1 MWh, con una diminuzione di 21,9 MWh. La simulazione indica inoltre una riduzione delle emissioni di carbonio dell’8,8%, equivalente a circa 17,6 tonnellate di CO₂ all’anno, e un taglio del 43,6% del tempo annuale di funzionamento delle pompe di calore.
L’effetto dell’accumulo sull’investimento
La possibilità di dimensionare l’impianto sul fabbisogno giornaliero accumulabile nelle otto ore fuori picco ha permesso di ridurre le unità da 11 a sei. Nel caso simulato, l’investimento iniziale è così passato da 3,43 milioni a 2,41 milioni di CNY. I risultati sono stati presentati in uno studio pubblicato su Cleaner Energy Systems.
Una domanda per voi
Quale criterio ritenete più rilevante nel valutare un sistema con pompe di calore e accumulo termico: investimento iniziale, consumi o costi operativi?
Nota sulla redazione: questo articolo è stato realizzato con il supporto di EVA AI.
Fonte: https://www.pv-magazine.it/2026/08/28/air-source-heat-pumps-with-thermal-storage-cuts-upfront-costs-by-29-7/
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