Development of an algorithm for the automatic adjustment of the heating curve of a heat pump heating system

This work deals with the problem of choosing the correct heating curve for a certain building package (envelope plus distribution system). This topic is particularly relevant in countries like Sweden where heating curve is the most common way to control heat pumps. The analysis, involving four building models with respective distribution systems (two have floor heating and two radiators) and a variable speed GSHP, shows how, for a fixed location, the proper heating curve changes considering different building envelopes and different emitters. It is highlighted, therefore, how the adoption of a generic heating curve for all the buildings can cause discomfort and energy inefficiency. An algorithm to adjust the curve is then presented, and the results are compared with the reference case. The algorithm manages to improve comfort considerably and for the A-class building also SPF increases a lot (12.5%). The whole study was performed by means of TRNSYS® neglecting the DHW demand.

Questo lavoro verte sulla scelta della corretta curva di compensazione climatica per un certo pacchetto di edificio (involucro più sistema di distribuzione). Questa tematica è particolarmente rilevante in paesi come la Svezia in cui la curva di compensazione è il metodo più diffuso per controllare le pompe di calore. L’analisi, che coinvolge quattro modelli di edificio con rispettivi sistemi di distribuzione (due hanno pavimento radiante e due radiatori) e una pompa di calore geotermica a velocità variabile, mostra come, per una certa località, la curva di compensazione cambia considerando differenti involucri di edificio e differenti terminali. Viene messo in luce, perciò, come l’adozione di una curva di compensazione generica per tutti gli edifici, può provocare discomfort ed inefficienza energetica. Un algoritmo per modificare la curva è quindi presentato ed i risultati sono stati confrontati con la situazione di riferimento. L’algoritmo riesce a migliorare considerevolmente il comfort e per l’edificio di classe A anche l’SPF cresce molto (12.5%). L’intero studio è stato eseguito con TRNSYS® trascurando la richiesta di acqua calda sanitaria.