Anonimo
Anonimo ha chiesto in Matematica e scienzeFisica · 9 anni fa

Perchè si reputa efficiente una pompa di calore con efficienza compresa tra 4 e 8?

1 risposta

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  • 9 anni fa
    Risposta preferita

    Questa domanda m'ha fatto ripescare i vecchi appunti di un corso di Gestione di Macchine, gran bei ricordi... comunque la pompa di calore funziona seguendo un Ciclo di Carnot inverso, come i cicli frigorigeni: fornendo lavoro meccanico dall'esterno, si sottrae calore a una sorgente fredda (l'ambiente esterno) per cederlo a una calda (l'interno della casa). Per questa tipologia di macchine termiche si usa indicare il rendimento come "COP" (COefficiente di Prestazione), che è il rapporto tra effetto utile e energia in ingresso. Nel caso di pompa di calore, l'effetto utile è appunto il calore ceduto all'ambiente domestico, che chiamo Qc. Chiamando poi Qf il calore estratto dalla sorgente fredda e Lin il lavoro meccanico fornito al ciclo, posso definire il COP come:

    COP = Qc / Lin

    Posso vedere il lavoro in ingresso come differenza tra il calore ceduto alla casa meno il calore estratto dall'ambiente; così facendo, il COP lo posso riscrivere come:

    COP = Qc / ( Qc - Qf )

    Per sua natura (ciclo di Carnot inverso), Qc sarà sempre maggiore o uguale a Qf, il che vuol dire che il COP sarà sempre maggiore o uguale a 1.

    Analizza ora il rapporto appena scritto. Più Qc è alto, maggiore sarà il valore del COP: quindi verrebe da dire "puntiamo a un Qc enorme!". Ma se Qc si alza troppo, il lavoro richiesto dall'esterno per estrarre calore dalla sorgente fredda aumenta troppo, quindi il COP si abbassa.

    COP compreso tra 4 e 8 è il risultato ottimale considerando vantaggi e svantaggi. Come si dice in ingegneria, bisogna sempre trovare delle vie di mezzo in fase di progettazione, non si può avere la moglie piena e la botte ubriaca... no, aspetta... XD

    Sciocchezze a parte, se vuoi saperne di più guardati la teoria sui cicli di Carnot e reali... io te l'ho spiegata molto "cicca e spanna" perchè non conosco la tua preparazione, ma già guardare sulla pagina di Wikipedia ti può aiutare magari. Ciao!

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