Così funziona una pompa di calore

Funzionamento di una pompa di calore











Riscaldare:
>Fonte di calore Aria
>Fonte di calore Suolo
>Fonte di calore Acqua

Riscaldamento dell'acqua:
>Bollitore per l'acqua sanitaria a pompa di calore

>Scaldacqua solare


Il calore naturale proveniente da aria, suolo o acqua viene portato all'evaporatore che lo trasferisce al fluido agente (liquido refrigerante o fluido termovettore con punto di ebollizione basso) della pompa di calore. Questo fluido cambia di stato e si trasforma quindi in vapore. Il compressore comprime questo vapore, aumentandone così la temperatura. Nel condensatore, poi, il vapore surriscaldato trasmette il suo calore al circuito ad acqua del sistema di riscaldamento. Il fluido agente, sempre compresso, ritorna allo stato liquido. Nella valvola di espansione viene ridotta la pressione del fluido, riducendone di conseguenza la temperatura. Il fluido può così ritornare allo stato iniziale, pronto per un nuovo ciclo.





 


Il riscaldamento a pompa di calore


Fonte di calore Aria
L'aria dell'ambiente è disponibile ovunque in quantità illimitate e può essere utilizzata gratuitamente, senza problemi e senza bisogno di autorizzazioni particolari. Le pompe di calore aria/acqua possono essere utilizzate fino a 600-800 m di altitudine come sistema monovalente (vale a dire in grado di coprire tutto il fabbisogno di calore dell'abitazione). Ad altitudini superiori è necessario un complemento, cioè un altro impianto (a legna, elettrico o a energie fossili) che supporti la pompa di calore (impianto bivalente). 

 





Fonte di calore Suolo:
Attualmente esistono tecnologie semplici che permettono di sfruttare l'energia naturale immagazzinata nel sottosuolo. Per fare ciò vengono utilizzate una o più sonde geotermiche verticali posate ad una profondità di 50-300m. In alternativa è possibile installare dei fasci di tubi orizzontali nel terreno ad una profondità di 1-1,50 m a seconda dell'altitudine (per evitare problemi di gelo) e in un terreno ben esposto al sole. L’impiego della geotermia tramite sonde geotermiche necessita un’autorizzazione in tutta la Svizzera, mentre per i fasci di tubi orizzontali solo in alcuni cantoni.

 





Fonte di calore Acqua:
La temperatura della falda freatica è costante tra gli 8°C e i 12°C su tutto l'arco dell'anno. Questa fonte di calore è pertanto adatta per un riscaldamento a pompa di calore. In ogni caso anche le acque superficiali (laghi, fiumi, torrenti e acque di scarico) possono essere utilizzate come fonte di calore. Per l'installazione di pompe di calore acqua/acqua è necessaria un'autorizzazione.







Scaldacqua a pompa di calore


Bollitore a pompa di calore per acqua calda sanitaria

Prestazioni:
- Compressore: 350-500 W
- Ventilatore: 50-100 W
- Potenza termica: 1-1.5 kW


Il bollitore a pompa di calore o scaldacqua a pompa di calore viene installato normalmente in cantina. Esso permette di mantenere più fresca la temperatura della cantina. La posizione ideale è accanto ad un produttore di calore (caldaia, ecc.). Certi modelli sono concepiti per permettere il recupero del calore proveniente, per esempio, dalla cucina o dal bagno. La capacità standard degli scaldacqua a pompa di calore è di 300-500 litri. Generalmente è installata una resistenza elettrica per integrazione e/o funzione antigelo. A dipendenza della temperatura ambiente, il coefficiente di prestazione (COP) si situa tra 2,5 e 3,5. La temperatura dell'acqua calda sanitaria si situa generalmente sui 55°C. Sul mercato sono disponibili diversi modelli compatti (cfr. figura) oppure con il bollitore separato dalla pompa di calore (a due sezioni, tipo split).





Scaldacqua solare

Anche il solare termico è una ottima variante in termini di ecosostenibilità. Con una superficie del collettore solare da 4 a 6 m2, è possibile coprire dal 40 al 60% del fabbisogno annuale di acqua calda sanitaria per una famiglia di 4 persone (ca. 400-800 litri). In zone poco soleggiate o durante giornate nuvolose il complemento necessario è assicurato dal sistema di riscaldamento installato (pompa di calore o altro) oppure da una resistenza elettrica per integrazione. L'accoppiata collettore solare - riscaldamento a nafta risulta particolarmente efficiente, giacché fuori dalla stagione invernale (o di riscaldamento) questo tipo di impianto lavora con pessimo rendimento. Grazie al collettore oppure con un sistema a pompa di calore si può contrastare in maniera efficace la formazione di ozono durante la stagione calda. L'installazione di uno scaldacqua solare tramite ditta specializzata può essere effettuata nel giro di un solo giorno.  







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