Scaldacqua a pompa di calore: come funziona?

di Luca Scialò il 1 agosto 2011

Vediamo alcune specifiche tecniche relative allo scaldacqua a pompa di calore. Innanzitutto vediamo cos’è la pompa di calore: essa è costituita da un circuito chiuso, percorso da uno speciale fluido (frigorigeno) che, a seconda delle condizioni di temperatura e di pressione in cui si trova, assume lo stato di liquido o di vapore.

Il circuito chiuso è costituito da:

  • un compressore
  • un condensatore
  • una valvola di espansione
  • un evaporatore

Il condensatore e l’evaporatore sono costituiti da scambiatori di calore, cioè tubi posti a contatto con un fluido di servizio (che può essere acqua o aria) nei quali scorre il fluido frigorigeno che cede calore al condensatore e lo sottrae all’evaporatore.

L’efficienza di una pompa di calore è misurata dal coefficiente di prestazioneC.O.P.” che è il rapporto tra energia fornita (calore ceduto al mezzo da riscaldare) ed energia elettrica consumata.

Il C.O.P. è variabile a seconda del tipo di pompa di calore e delle condizioni di funzionamento ed ha, in genere, valori prossimi a 3. Questo vuol dire che per 1 kWh di energia elettrica consumato, fornirà 3 kWh (2580 kcal) di calore al mezzo da riscaldare.

Il C.O.P. sarà tanto maggiore quanto più bassa è la temperatura a cui il calore viene ceduto (nel condensatore) e quanto più alta quella della sorgente da cui viene assorbito (nell’evaporatore).

Al di sotto di una temperatura compresa tra – 2°C e 2°C la pompa di calore si disattiva in quanto le sue prestazioni si ridurrebbero significativamente. Va tenuto conto inoltre che la potenza termica resa dalla pompa di calore dipende dalla temperatura a cui la stessa assorbe calore.

Il mezzo esterno da cui si estrae calore è detto sorgente fredda. Nella pompa di calore il fluido frigorigeno assorbe calore dalla sorgente fredda tramite l’evaporatore.

Le principali sorgenti fredde sono:

  • l’aria: che può essere esterna al locale dove è installata la pompa di calore oppure estratta dal locale dove è installata la pompa di calore
  • l’acqua: che può essere di falda, di fiume, di lago quando questa è presente in prossimità dei locali da riscaldare e a ridotta profondità.

Altre sorgenti possono essere costituite da:

  • acqua accumulata in serbatoi e riscaldata dalla radiazione solare
  • terreno, nel quale vengono inserite le tubazioni relative all’evaporatore.

Nel caso di tubazione nel terreno, le tubazioni orizzontali vanno interrate ad una profondità minima da 1 a 1,5 metri per non risentire troppo delle variazioni di temperatura dell’aria esterna e mantenere i benefici effetti dell’insolazione. È necessaria una estensione di terreno da 2 a 3 volte superiore alla superficie dei locali da riscaldare. Si tratta quindi di una soluzione costosa, sia per il terreno necessario che per la complessità dell’impianto.

 

Il calore può essere ceduto all’ambiente invece attraverso:

  • ventilconvettori, costituiti da “armadietti” nei quali l’aria viene fatta circolare sopra corpi scaldanti;
  • serpentine inserite nel pavimento, nelle quali circola acqua calda
  • canalizzazioni, che trasferiscono direttamente il calore prodotto dalla pompa di calore ai diversi locali.

Prosegui nella lettura della Guida all’efficienza energetica: lo scaldacqua a pompa di calore

 

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Pietro marzo 17, 2013 alle 9:23 pm

3. Questo vuol dire che per 1 kWh di energia elettrica consumato, fornirà 3 kWh (2580 kcal) di calore al mezzo da riscaldare.
che significa?
cioe’ con una (1) qualsiasi unita’ di misura per esempio KWh 10.000 la posso trasformare in KWh 30.000
con un rendimento positivo del 300% ?
certo e’ una bella scoperta!!!Come quello (ignorante) che aveva collegato meccanicamente un gruppetto elettrogeno che a 3000 giri/min. dava 1kwh con un alternatore e diceva che aveva ricavato 3kwh
leggendoli sulla targa dell’alternatore!

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Francesco giugno 18, 2012 alle 6:56 pm

ENERGIA ALTERNATIVA E RISPARMIO ENERGETICO – RISCALDAMENTO E RAFFRESCAMENTO DEGLI AMBIENTI

POMPE DI CALORE
http://www.geotermiaitalia.it/catalogo/prodotti.html

Sono sistemi completi di riscaldamento e raffrescamento energeticamente efficiente che assicurano una climatizzazione interna economica e al tempo stesso eco-sostenibile.
Questa tecnologia è disponibile per installazioni residenziali mono/plurifamiliari ed edifici industriali e commerciali di grandi dimensioni.

Pompe di calore geotermiche;
Pompe di calore aria-acqua;
Pompe di calore ad aria esausta.

La pompa di calore geotermica utilizza come fonte di calore il sottosuolo o l’acqua di falda e consente un risparmio sui costi per il riscaldamento fino al 80%.
Non è necessario risiedere in una zona termale per usufruire dei benefici del calore sotterraneo: a partire da 10 mt di profondità fino ai 100 mt le temperature si attestano intorno ai 10-12°C per tutto l’anno costituendo una fonte di calore ottimale per il funzionamento della pompa di calore.

La pompa di calore aria-acqua utilizza come fonte di calore l’aria esterna e consente un risparmio sui costi per il riscaldamento fino al 50-60%.
Questa pompa di calore ha un’efficienza straordinaria; ad esempio possono produrre acqua calda per riscaldamento o usi sanitari fino a temperature di 65°C con il solo compressore e lavorare fino a temperature esterne di -25°C!!!

La pompa di calore ad aria esausta utilizza come fonte di calore l’aria viziata presente nella casa, consente un risparmio sui costi per il riscaldamento fino al 50%.

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