Pompe di Calore e il progresso tecnico: dove eravamo rimasti
Mentre il mondo progredisce verso soluzioni energetiche sostenibili, le pompe di calore HVAC sono emerse come una tecnologia fondamentale per abbattere i consumi energetici pur mantenendo ambienti interni confortevoli. Questi sistemi regolano in modo efficiente la temperatura trasferendo il calore tra gli ambienti interni ed esterni, utilizzando l’elettricità per produrre lavoro, ossia attraverso l’impiego di compressori che movimenta un fluido refrigerante. Tuttavia, con l’avanzare della tecnologia e la diffusione nel mercato di prodotti che consumano energia elettrica, aumentano anche i requisiti imposti dalle normative, in particolare per quanto riguarda la conformità alle armoniche.
Le normative elettriche che regolano la conformità armonica sono vitali per mantenere una rete elettrica stabile ed efficiente. Le armoniche sono correnti o tensioni elettriche che si discostano dalla frequenza fondamentale standard, in genere multipli della frequenza fondamentale (ad esempio armoniche di 5a, 7a o di ordine superiore). Queste, se non controllate, provocano inefficienza e disturbi e quindi consumi maggiori di quanto necessario per raggiungere lo stesso beneficio di comfort. Le pompe di calore, così come qualsiasi apparecchio munito di convertitori, possono inavvertitamente introdurre armoniche nella rete elettrica, causando inefficienze nella distribuzione dell’energia.
Sono state esplorate varie soluzioni per affrontare la conformità armonica nelle pompe di calore HVAC. I metodi di filtraggio passivo prevedono l'installazione di filtri o trasformatori per attenuare le correnti e le tensioni armoniche prima che vengano immesse nella rete. Sebbene efficaci, i filtri passivi potrebbero presentare limitazioni nell'adattarsi alle diverse condizioni di carico e potrebbero non offrire prestazioni ottimali in tutti gli scenari operativi.
Il progresso tecnologico, coniugato dalle modifiche delle normative elettriche ed alla maggiore sensibilizzazione al tema di una rete elettrica pulita e sostenibile, ha aperto la strada all’impiego del Power Factor Correction (PFC). Si tratta di una soluzione innovativa che non solo risolve il problema della conformità armonica, ma ottimizza anche il consumo di energia e la stabilità della rete. La tecnologia PFC gestisce attivamente il fattore di potenza, allineando la relazione di fase tra tensione e corrente prelevata dalla rete. In questo modo, si minimizza la potenza reattiva, si riducono le distorsioni armoniche e si migliora l’efficienza energetica complessiva.
La tecnologia PFC nelle pompe di calore HVAC garantisce il rispetto delle normative elettriche mitigando significativamente le emissioni armoniche. Inoltre, ottimizza l’utilizzo dell’energia, con conseguente riduzione delle perdite, riduzione delle bollette elettriche per i consumatori e delle sollecitazioni sulla rete elettrica, migliorandone la stabilità se comparata con soluzioni passive.
Sebbene sia una tecnologia ben nota in letteratura ed ampiamente utilizzata in dispositivi impiegati in reti monofase, poterla impiegare anche in convertitori che utilizzano una rete 3ph su prodotti consumer, rappresenta una sfida. Nel contesto delle pompe di calore residenziali, sono molti i paesi che utilizzano la rete trifase e per questo l’ausilio di un convertitore con tencologia PFC, risulta fondamentale. Il mercato sarà pronto?
