come funziona la pompa di calore Nella vasta gamma di opzioni di riscaldamento e raffreddamento domestico disponibili oggi, le pompe di calore si distinguono come una delle poche che utilizza effettivamente l’energia termica prodotta da fonti non esauribili come acqua, suolo e aria. Quando si tiene conto sia del costo dell’elettricità che dell’energia termica prodotta (COP), la produzione di energia ha un’analisi costi-benefici favorevole, con un rapporto COP / costo dell’elettricità di circa 1: 5. Due ulteriori vantaggi sono che questi sistemi possono essere utilizzati tutto l’anno per riscaldare e raffreddare una casa e che possono essere adattati per preriscaldare l’acqua necessaria per i servizi igienico-sanitari domestici.
Una spiegazione di come funziona una pompa di calore
In sintesi, il suo funzionamento si basa sulla presenza di un circuito chiuso all’interno del quale un fluido refrigerante subisce ciclici cambiamenti di stato, spostandosi nello specifico dalla fase liquida a quella vaporizzata e viceversa. Ovviamente, queste alterazioni determinano sbalzi di pressione e temperatura, che si verificano principalmente a livello dell’evaporatore quando la pompa di calore assorbe calore dall’ambiente (acqua, terra o aria) per far evaporare il fluido.
Questa transizione allo stato liquido avviene al picco del compressore ed è alimentata dall’elettricità; Durante questo periodo, il macchinario trasferisce calore al sistema; Questo processo si ripete in modo ciclico e si conclude con una valvola di espansione che riporta il fluido alle sue condizioni originali.
In poche parole, prende calore dall’area circostante, aumenta la sua temperatura pompandolo all’interno della casa e quindi utilizza quel calore per riscaldare l’interno. La pompa di calore è simile nel concetto a un frigorifero, ma funziona nella direzione opposta. Quando si utilizza un apparecchio di raffreddamento, il calore viene rimosso dall’interno piuttosto che dall’esterno. Come funziona una pompa di calore è discusso in modo approfondito qui.
Anche se all’inizio può sembrare strano, il concetto è in realtà piuttosto ingegnoso.
Le pompe di calore geotermiche e le pompe di calore ad aria sono due metodi per produrre calore dalle risorse naturali della terra. Esistono numerose iterazioni, ognuna con il proprio livello di efficienza e, per estensione, un insieme di possibili usi.
Prendi una pompa di calore che converte la salamoia in acqua e utilizza il calore sotterraneo raccolto da una sonda geotermica come esempio. Ha tre circuiti separati: uno per la pompa di calore stessa, uno per il terreno e uno per la casa stessa.
Il primo circuito prevede il pompaggio di un liquido resistente al gelo (tipicamente tra 100 e 300 metri di profondità) attraverso tubi sotterranei. L’energia geotermica naturale, che è relativamente isolata dalla temperatura esterna a causa degli strati di terra, porta rapidamente la temperatura lì fino a circa 20 gradi, dove rimane più o meno costante. Quando il liquido viene riscaldato, sale e alla fine raggiunge la pompa di calore.
Una pompa di calore, tuttavia, può funzionare anche con elettricità o gas convenzionali. L’acqua o l’acqua di falda viene utilizzata in un primo ciclo fino a un circuito intermedio prima della pompa di calore in una pompa di calore acqua-acqua. La soluzione antigelo viene ricircolata dal punto di trasferimento alla pompa di calore in un circuito separato. Un flusso diretto di aria viene utilizzato per riempire nuovamente il circuito 1 nella pompa di calore aria-acqua.
Nel secondo, troviamo l’ingrediente magico: un refrigerante, come il propano nell’Hoval Belaria pro. Un elemento chimico che inizia ad evaporare a temperature ben al di sotto dello zero, piuttosto che aspettare che raggiunga i 100 gradi come fa l’acqua. Di conseguenza, il calore del terreno è adeguato per vaporizzare il refrigerante. Quindi, questo viene quasi pressato, o compresso, nel compressore elettrico. Questo lo rende ancora più caldo di prima. Quindi, il rapporto di lavoro annuale (CLA) di una pompa di calore afferma anche che può produrre da tre a cinque unità di calore da un’unità di elettricità.
Quando pensiamo al bilancio energetico della pompa di calore, vediamo che è straordinariamente positivo, con la quantità di energia termica prodotta che è almeno cinque volte maggiore della quantità di elettricità utilizzata.
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La versatilità a doppia stagione della macchina come fonte di raffreddamento e riscaldamento la rende una delle soluzioni più convenienti in casa, e questo prima ancora di considerare quanto facilmente tutto possa essere collegato all’installazione di un sistema di energia solare.
Inoltre, il sistema entra in un quadro di riduzione quasi totale dei costi grazie all’eliminazione delle fonti di combustione e all’adozione dell’energia elettrica, che può essere prodotta autonomamente attraverso il fotovoltaico. Tieni presente che ci sono costi fissi in corso associati ai sistemi tradizionali a combustibile liquido, come il controllo dello scarico e l’esecuzione della manutenzione ordinaria sull’impianto di riscaldamento.