Dimensionamento Componenti Di Uno Scaldacqua A Pompa Di Calore

[giuseppe studente 90]

Salve a tutti,

spero di non fare domande troppo banali e poco chiare, comunque:

Utilizzo R-134a come fluido refrigerante ed attraverso un programma di calcolo (DUPREX 3.2 della Dupont) ho ottenuto un ciclo frigorifero, ma non riesco a trovare una strada corretta per un dimensionamento dei componenti (tra cui compressore, valvola di laminazione, e condensatore con serpentino riscaldante ed evaporatore).

Vorrei chiedervi una mano e sapere semmai formule o applicazioni di calcolo per ottenere una quantità di refrigerante sufficiente per ottenere acqua calda a 40 °C?

Dati:

Te= -10°C (PRESSIONE EVAPORAZIONE= 2.006 bar )

Tc= 50°C (PRESSIONE CONDENSAZIONE= 13.17bar)

FLUSSO TERMICO Qc = 2,03 KW ; FLUSSO TERMICO Qe= 1.34 KW

Pot. compressione 610 W

Volume generato (mc/h)= 4,25

Portata in massa (kg/s) = 0.0101

Perdita di carico linea liquido= 0.20 bar

Perdita di carico evaporatore= 0.10 bar

Perdita di carico linea aspirazione= 0.20 bar

COP= 3.15

Rendimento isoentropico compressore= 0.70 , Rendimento volumetrico compressore = 1.0

Sottoraffreddamento= 5K ; Surriscaldamento (evapor.)= 5K ; Surriscaldamento ( aspir. compressore) = 5K

P.S. Il quantitativo di acqua calda da scaldare è circa 210 LITRI.

[giuseppe studente 90]

e la temperatura dell'acqua in entrata al condensatore è di 15 °C.

[Erikle]

credo che i passi siano in questo ordine..allora parti dal volume di acqua che andrai a scaldare..nel tuo caso mi pare di capire che hai già scelto o ti viene dato come valore 200 litri poi hai la temperatura inziiale e finale dell'acqua

per decidere la potenza del compressore devi decidere in quanto tempo vuoi che l'acqua passi da 15 gradi a 40 gradi..almeno approssimativamente perchè la resa del compressore non sarà costante da inizio ciclo con acqua fredda e alla fine con acqua a 40 gradi

ora una volta che hai la resa che ti serve devi considerare che l'effetto utile in questo caso è il calore di condensazione in cui finisce anche il consumo elettrico del compressore

poi dimensioni il condensatore che tipicamente in quel genere di macchine è un tubo intimamente avvolto attorno al serbatoio cioè esternamente e poi annegato nell'isolante e non il classico serpentino immerso nell'acqua..sempre che con quella tipologia riesca a traferire il calore necessario

poi non ti resta che l'evaporatore e poi note le pressioni e la massa di refrigerante scegli la valvola termostatica o dimensioni il capillare..per il capillare credo che anche i costruttori facciano alla fine delle prove sul campo in tutti i vari regimi ammessi per verificare che sia il giusto compromesso

[click0]

un tubo intimamente avvolto attorno al serbatoio cioè esternamente e poi annegato nell'isolante

lo si fà perchè non è ammesso avere il tubo del fluido refrigerante a contatto con l'acqua sanitaria

si dovrebbe eventualmente, ricorrere a scambiatori a "doppia parete"

[giuseppe studente 90]

Intanto volevo ringraziarvi per le vostre risposte....e vorrei chiedervi per resa del compressore intendiamo la POTENZA Frigo in Kw ?....ovviamente a me risulta tramite formula (forse errata) per 1 ora di funzionamento essere circa 6kw e mi sembra un tantino..perchè in quel caso il compressore mi assorbirebbe circa 1,95 kw che è esagerato...al massimo per quelle pompe di calore per avere ACS il compressore assorbe circa 600 W =0.60 W (leggendo i dati di targa di un modello in commercio);

Inoltre per calcolare la massa di refrigerante quale formula o procedura dovrei tenere in considerazione?

grazie ancora

[DavidOne71]

C'è una discussione per il dimensionamento dell'impianto fatta, mi sembra, da "turista della democrazia" o "l'amico dei frighi", che purtroppo non si vedono più da un po di tempo qui sul forum.

[Erikle]

600 watt sono 0,6 kw..non ho idea di come hai trovato quella resa frigorifera

per i compressori se guardi un catalogo hai tipicamente la resa frigorifera in base a certe condizioni di evaporazione e condensazione nel tuo caso però il compressore viene usato in un sistema a pompa di calore per cui la resa utile nel tuo caso è la potenza frigorifera del compressore+il suo assorbimento elettrico

nel tuo caso considera poi che le condizioni in cui lavorerà il compressore sarà diverso da quello tipico di un frigorifero..per es la temperatura di evaporazione sarà decisamente maggiore e tendenzialmente maggiore anche la temperatura di condensazione per cui la resa del compressore varia

[click0]

ovviamente a me risulta tramite formula (forse errata) per 1 ora di funzionamento essere circa 6kw e mi sembra un tantino..perchè in quel caso il compressore mi assorbirebbe circa 1,95 kw che è esagerato...al massimo per quelle pompe di calore per avere ACS il compressore assorbe circa 600 W =0.60 W

certo, assorbiranno anche 600w, ma per "caricare" tutto il serbatoio, impieghi dalle 3 alle 5 ore

a logica, se monti un compressore più grosso, resta acceso meno tempo

[Frigorista Carpi]

Per portare 200 litri di acqua a circa 50° con quel tipo di compressore hai bisogno, più o meno, di 3/4 ore. (dipende sempre dalla temperatura iniziale dell'acqua)

[Erikle]

si può procedere in diversi modi ossia stabilire in quante ore si vuole che si scaldi l'acqua e poi trovare il compressore che soddisfa quella richiesta oppure si può decidere subito il compressore da usare magari per limitare l'assorbimento elettrico a un valore desiderato e poi vedere quanto ci mette a scaldare l'acqua

ma non si può partire senza impostare o il tempo o la potenza del compressore..troppe variabili quindi soluzione indefinita