Anonimo
Anonimo ha chiesto in Matematica e scienzeIngegneria · 1 decennio fa

il funzionamento delle pompe di calore in parole semplici ?

4 risposte

Classificazione
  • 1 decennio fa
    Risposta preferita

    Il funzionamento si basa sull' effetto Joule-Thompson che banalmente dice: un gas quando viene compresso si scalda e quando si espande si raffredda.

    Posso sottrarre facilmente calore da un gas compresso,che quindi è ad alta temperatura, e scaldare facilmente un gas espanso perchè freddo. Poi il comportamento dei gas varia da gas a gas non essendo tutti gas perfetti, anzi, in prossimità delle condizioni di condensazione ci si allontana dal gas perfetto ma è meglio perchè l'evaporazione stessa raffredda più della semplice espansione; comunque quanto segue anche come valori numerici è normale nei sistemi ora in uso.

    Immagina un compressore che comprime del gas e questo si scalda fino a circa 80 °C; poi il gas viene raffreddato in uno scambiatore quindi il calore viene portato dove serve per esempio una stanza a 20°C e il gas arriva a poco più di 20°C.

    Ora viene lasciato espandere arrivando ad una temperatura di circa -25°C e portato ad un altro scambiatore di calore dove si scalda , per esempio all'esterno della stanza nell'aria invernale magari a -5°C ma comunque meno fredda.

    Ora il gas freddo, ma meno che subito dopo l'espansione, viene di nuovo compresso raggiungendo la temperatura di 80°C e il ciclo ricomincia.

    L'energia che impiego per comprimere il gas è circa 1/3 di quella che il gas freddo assorbe dall'ambiente a bassa temperatura quindi se uso una pompa di calore per scaldare per ogni J - o caloria o KWh- di energia spesa scaldo l'ambiente come se ne avessi spesi 4. Tale rendimento vale coi gas attualmente in uso fino a circa -5°C di temperatura dell'ambiente dal quale assorbo il calore, l'ambiente freddo.

  • 5 anni fa

    La pompa di calore in parole semplici:

    Attraverso l'energia elettrica è possibile spostare il calore, il COP di una pompa di calore indica la quantità di lavoro rispetto all'energia utilizzata

    Nel 2015 mediamente le pompe di calore hanno un COP di 4,5 (con temperatura esterna di 7° e temperatura di mandata acqua di 35°) ciò significa che assorbendo 1 kW di energia elettrica la pompa di calore sarà in grado di trasferire 4,5 kW di energia termica.

    Il COP di una pompa di calore è influenzato dalle temperature di mandata acqua ed esterna.

    La pompa di calore conviene se utilizzata in impianti di riscaldamento radianti a bassa temperatura dove circola acqua a 35° c.ca, la pompa di calore è ancora più conveniente se abbinata ad un impianto fotovoltaico in quanto l'energia assorbita dalla pompa di calore può essere prodotta da un fotovoltaico e quindi risultare "gratuita".

    Su impianti ad alta temperatura (termosifoni, caloriferi) è consigliato l'utilizzo di una pompa di calore ibrida : http://www.fg77.it/pompe-di-calore-nuova-tecnologi...

    Questa tipologia di pompe di calore (ibrida), consente un risparmio sul riscaldamento del 40%, e con un impianto fotovoltaico abbinato di oltre il 60%.

    La semplicità di installazione e di utilizzo, è il suo prezzo davvero alla portata di tutti rendono una pompa di calore ibrida il prodotto ideale per gli impianti di riscaldamento con termosifoni o caloriferi

    Fonte/i: www.fg77.it
  • Anonimo
    1 decennio fa

    Le pompe di calore insieme alle macchine frigorifere sono dispositivi che permettono di sottrarre calore da una fonte a bassa temperatura per contribuire ad aumentare la temperatura di una fonte di calore ad alta temperatura...

    Basti pensare al frigorifero di casa per quanto riguarda una macchina frigorifera, mentre per la pompa di calore un esemio lampante è il termoconvettore ossia quel condizionatore (sia invernale che estivo) che permette in base alle esigenze dell'utenza di rinfrescare e riscaldare un determinato ambiente.

    In sostanza per definire meglio queste macchine il ciclo principale che è stato studiato per costruirle è il ciclo di Carnot inverso, esso ai fini pratici è molto utile per comprendere il funzionamento di queste macchine però a livello pratico era veramente scomodo perchè non permettava la realizzazione tecnica delle macchine inquanto richiedeva delle particolari attrezzature affinche il vapore nn venisse surriscaldato in turbina...

    Il nuovo ciclo, che fondamentalmente è un'applicazione del ciclo di Carnot per ogni diagramma specifico di ogni fluido refrigerante, viene fatto surriscaldare il fluido, quindi viene fatto ricadere nello spazio dei vapori surriscaldati in un diagramma p-h(pressione-entalpia) e poi dopo l'espansione in turbina si ottiene vapore saturo quindi il punto finale rappresentativo del ciclo è all'interno delle curve limiti di miscela satura di vapore saturo secco....

    Il meccanismo di funzionamento della pompa di calore è fondamentalmente uguale a quello di una macchina frigorifera infatti l'ambiente viene riscaldato attraverso l'immissione di aria calda sottratta ad una fonte di calore a temperatura piu bassa rispetto a quella dell'ambiente da riscaldare..

    Le pompe di calore oggi giorno hanno trovato numerosissime applicazioni, dall'industriale al civile(appunto i termoconvettori di cui parlavo prima), ma anche e soprattutto nell'ambito degli ultramoderni sistemi di condizionamento dell'aria che sfruttano il sistema fotovoltaico.. immagina così semplicisticamente che il termoconvettore funzione grazie ad un impianto a pannelli solari + una pompa di calore che scarica in una fossa a perdere l'aria e acqua fredda, o viceversa...

    sxo d essert stato utile!

    Fonte/i: http//ilclubenergia.blogspot.com sito molto interessante redatto da un mio collega che t permetterà di conoscere i nuovi sviluppi in campo energetico in diversi ambiti!
  • 1 decennio fa

    Le pompe di calore funzionano grazie a diversi principi fisici, ma sono classificate in base alla loro applicazione (trasmissione di calore, fonte di calore, dispersore di calore o macchina refrigeratrice).

    Si porge una spiegazione intuitiva di come funziona una pompa di calore. Si immaginino 100 unità di energia termica all'interno di un pallone da calcio; quest'ultimo è poi compresso fino alle dimensioni di una pallina da ping pong: a questo punto esso contiene le stesse 100 unità, ma l'energia termica media per unità di volume è molto maggiore. In altre parole la temperatura dell'aria all'interno della palla è aumentata.

    Le pareti della pallina si riscaldano e quindi il calore inizia a trasferirsi all'esterno più velocemente. Per portare questo calore in un altro luogo, si può immaginare di muovere la pallina in una zona fredda, dove essa gradualmente aggiusterà la sua temperatura fino a uguagliare la temperatura dell'ambiente: in questo processo si ipotizza che essa trasferisca 50 unità di energia termica.

    Dopo che la pallina si è raffreddata, la si può riportare nella zona iniziale e lasciarla espandere. Dato che ha perso parecchio calore, nel momento in cui ritorna alle dimensioni di un pallone da calcio, la sua temperatura risulta troppo bassa e quindi inizia ad assorbire energia termica e a raffreddare l'aria circostante.

    Il compressore di una pompa di calore crea proprio la differenza di pressione che permette al ciclo di ripetersi (similmente alla palla che si espande e si contrae): esso pompa il fluido refrigerante attraverso l'evaporatore, dove appunto evapora a bassa pressione assorbendo calore, in seguito lo comprime e lo spinge all'interno del condensatore, dove condensa ad alta pressione rilasciando il calore precedentemente assorbito.

    Il fluido refrigerante cambia di stato all'interno dei due radiatori: nell'evaporatore passa da liquido a gassoso, nel condensatore passa da gassoso a liquido.

Altre domande? Fai una domanda e ottieni le risposte che cerchi.