Pompa di calore in inverno
L’operatività di una pompa di calore rispecchia quella di un apparecchio che usiamo quotidianamente: il frigorifero.
L’unica differenza è che, invece del frigorifero che asporta il calore dal suo interno per conservarlo freddo e lo disperde all’esterno, la pompa di calore sottrae il calore dall’esterno per scaldare l’edificio.
Ciononostante, ambedue gli apparecchi si basano sul medesimo principio termodinamico, l’effetto Joule-Thomson.
Joule-Thomson
Questo principio stabilisce che i gas alterano la loro temperatura quando subiscono una compressione o un’espansione senza introdurre energia supplementare.
Ci sono diverse sorgenti di calore ambientali disponibili per una pompa di calore da usare: l’aria, il terreno, le acque sotterranee e, in situazioni minori, le acque di superficie come laghi o fiumi.
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Queste sorgenti di calore sono gratuitamente accessibili e illimitate.
Tuttavia, la loro temperatura iniziale è troppo bassa per poterle applicare direttamente per il riscaldamento degli ambienti o per l’acqua calda.
Di conseguenza, la pompa di calore adopera un processo termodinamico basato sull’effetto Joule-Thomson per elevarsi il calore ambientale a un livello adatto per scaldare una casa e fornire acqua calda.
Discutere di calore ambientale durante l’inverno può sembrare un po’ audace.
Tuttavia, fintanto che la temperatura della sorgente di calore (che sia aria, terra o acqua) supera il punto di ebollizione del refrigerante che veicola l’energia termica, il calore ambientale può essere impiegato in modo efficiente per riscaldare e fornire acqua calda.
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Considerando che il punto di ebollizione dei refrigeranti comunemente utilizzati varia da un massimo di -57°C a un minimo di -12°C, l’affidabilità delle prestazioni del sistema di riscaldamento è assicurata anche durante l’inverno.
Durante le giornate di freddo eccezionale, quando l’impianto si avvicina alla sua capacità massima, può essere utilizzata una barra riscaldante elettrica supplementare per garantire la funzionalità .
L’efficienza di una pompa di calore in inverno varia in base alla sua struttura.
Le variazioni di temperatura delle fonti energetiche per le pompe di calore salina/acqua (terreno) e acqua/acqua (falda acquifera) sono molto meno pronunciate rispetto alle pompe di calore aria/acqua.
Nel terreno, ad esempio, a partire da una profondità di 10 metri, la temperatura non scende mai al di sotto dei 10°C durante tutto l’anno.
Ecco perché le pompe di calore salina/acqua e acqua/acqua sono solitamente più efficienti delle pompe di calore aria/acqua, in particolare durante i mesi invernali.
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