Guida di lettura
E pompe di calore sò di moda oghje ghjornu, soprattuttu in Europa, induve certi paesi stanu travagliendu per pruibisce l'installazione di stufe è caldaie à combustibili fossili in favore di opzioni più rispettose di l'ambiente, cumprese e pompe di calore à risparmiu energeticu. (E caldaie riscaldanu l'aria è a distribuiscenu per mezu di tubi in tutta a casa, mentre chì e caldaie riscaldanu l'acqua per furnisce acqua calda o riscaldamentu à vapore.) Quest'annu, u guvernu di i Stati Uniti hà cuminciatu à offre incentivi fiscali per l'installazione di pompe di calore, chì tendenu à costà di più in anticipu chè e caldaie tradiziunali, ma sò assai più efficienti à longu andà.
In u duminiu di i veiculi à nova energia, postu chì a capacità di a batteria hè limitata, hà ancu incitatu l'industria à rivolgesi à e pompe di calore. Dunque forse hè ora di amparà rapidamente ciò chì significanu e pompe di calore è ciò chì facenu.
Chì ghjè u tipu di pompa di calore u più cumunu?
Datu u recente rumore, puderete esse surprisatu d'amparà chì aduprate digià unpompa di calore- probabilmente ne avete più di unu in casa vostra è più di unu in vittura. Ùn li chjamate micca pompe di calore: aduprate i termini "frigorifero" o "climatizzatore".
In fatti, ste macchine sò pompe di calore, ciò significa chì movenu u calore da un locu relativamente fretu à un locu relativamente caldu. U calore scorre spontaneamente da u caldu à u fretu. Ma sè vo vulete trasfurmallu da u fretu à u caldu, avete bisognu di "pompallu". A megliu analogia quì hè l'acqua, chì scorre in giù per una cullina da sola, ma hà bisognu di esse pompata in su per a cullina.
Quandu si pompa u calore cuntenutu in qualchì tipu di almacenamentu fretu (aria, acqua, ecc.) versu l'almacenamentu caldu, l'almacenamentu fretu diventa più fretu è l'almacenamentu caldu diventa più caldu. Hè in realtà ciò chì face u vostru frigorifero o climatizzatore - move u calore da induve ùn hè micca necessariu in altrò, è ùn vi importa micca se perdite un pocu di calore in più.
Cumu fà un chiller praticu cù una pompa di calore?
L'intuizione chjave chì hà pruduttupompe di calore hè ghjuntu à u principiu di u XIX seculu, quandu un certu numeru d'inventori, cumpresu Jacob Perkins, si sò resi contu ch'elli pudianu rinfriscà qualcosa in questu modu senza sprecà i liquidi volatili chì evaporavanu per ottene u rinfriscà. Invece di liberà sti vapori in l'atmosfera, anu sustinutu, seria megliu raccoglieli, cundensalli in un liquidu è riutilizà quellu liquidu cum'è refrigerante.
Hè per quessa chì i frigoriferi è i climatizzatori sò aduprati. Evaporanu i refrigeranti liquidi è utilizanu u vapore fretu per assorbe u calore da l'internu di un frigoriferu o di una vittura. Dopu cumpressanu u gasu, chì si condensa torna in forma liquida. Stu liquidu hè avà più caldu chè quandu hà cuminciatu, dunque una parte di u calore ch'ellu cuntene pò facilmente (pussibilmente cù l'aiutu di un ventilatore) scorrere in l'ambiente circundante - sia fora sia in altrò in a cucina.
Dettu questu: cunniscite assai bè e pompe di calore; Hè solu chì cuntinuate à riferisce à elle cum'è climatizzatori è frigoriferi.
Avà facemu un altru esperimentu di pensamentu. Sè vo avete un climatizzatore di finestra, pudete ancu fà lu cum'è un veru esperimentu. Installatelu à l'incuntrariu. Vale à dì, installate i so cuntrolli fora di a finestra. Fate questu in tempu frescu è asciuttu. Chì accadrà ?
Cum'è previstu, soffia aria fredda in u vostru giardinu è libera calore in a vostra casa. Cusì trasporta sempre u calore, rendendu a vostra casa più cunfortu riscaldendula. Benintesa, rinfresca l'aria esterna, ma quellu effettu diventa minimu una volta chì site luntanu da Windows.
Avà avete una pompa di calore per riscaldà a vostra casa. Puderia micca esse a megliupompa di calore, ma funzionerà. Inoltre, quandu vene l'estate, pudete ancu vultallu à capu in giù è aduprà cum'è climatizzatore.
Benintesa, ùn fate micca què. Sè vo pruvate, fiascherà senza dubbitu a prima volta chì piove è l'acqua entra in u controller. Invece, pudete cumprà una pompa di calore cummerciale "à fonte d'aria" chì usa u listessu principiu per riscaldà a vostra casa.
U prublema, benintesa, hè chì a vodka hè cara, è vi finirà prestu per rinfriscà u vinu. Ancu s'è vo rimpiazzate a vodka cù un alcolu più economicu, vi lagnerete prestu di a spesa.
Certi di sti dispusitivi anu ciò chì sò chjamate valvole d'inversione, chì permettenu à u listessu dispusitivu di fà un doppiu rolu: ponu pompà u calore da l'esternu à l'internu o da l'internu à l'esternu, furnendu sia u calore sia l'aria condizionata, cum'è descrittu quì sottu.
Perchè e pompe di calore sò più efficienti chè i riscaldatori elettrici?
E pompe di calore sò più efficienti chè i riscaldatori elettrici perchè ùn anu micca bisognu di elettricità per generà calore. L'elettricità aduprata da unpompa di caloregenera un pocu di calore, ma soprattuttu pompa u calore da fora in casa vostra. U rapportu trà u calore liberatu in casa è l'energia mandata à u compressore elettricu hè chjamatu coefficientu di prestazione, o COP.
Un semplice riscaldatore elettricu chì furnisce tuttu u calore generatu da l'elementu riscaldante elettricu hà un COP di 1. D’altronde, u COP di una pompa di calore pò esse un ordine di grandezza più altu.
Tuttavia, u COP di una pompa di calore ùn hè micca un valore fissu. Hè inversamente proporzionale à a differenza di temperatura trà i dui riservori in i quali u calore hè pompato. Dettu questu, se pompate calore da un riservorio micca troppu fretu à un edifiziu micca troppu caldu, u COP serà un valore grande, ciò significa chì a vostra pompa di calore hè assai efficiente in l'usu di l'elettricità. Ma se pruvate à pompà calore da un riservorio estremamente fretu in un edifiziu digià caldu, u valore COP hè riduttu, ciò significa chì l'efficienza ne soffre.
U risultatu hè ciò chì aspettate intuitivamente: hè megliu aduprà a cosa più calda chì pudete truvà cum'è riserva di calore esterna.
E pompe di calore à fonte d'aria, chì utilizanu l'aria esterna cum'è riserva di calore, sò a peghju opzione à stu riguardu perchè l'aria esterna hè assai fredda durante a stagione di riscaldamentu invernale. Ancu megliu sò e pompe di calore geotermiche (cunnisciute ancu cum'è pompe di calore geotermiche), perchè ancu in invernu, u terrenu à medie prufundità hè sempre abbastanza caldu.
Chì ghjè a megliu fonte di calore per e pompe di calore?
U prublema cù a fonte di terrapompe di calorehè chì avete bisognu di un modu per accede à sta riserva di calore intarrata. Sè avete abbastanza spaziu intornu à a vostra casa, pudete scavà fossi è intarrà un gruppu di tubi à una prufundità ragionevule, cum'è uni pochi di metri di prufundità. Pudete tandu fà circulà un liquidu (di solitu una mistura d'acqua è antigelu) attraversu sti tubi per assorbe u calore da a terra. In alternativa, pudete perforà buchi prufondi in a terra è installà tubi verticalmente in sti buchi. Tuttu què diventerà caru, però.
Un'altra strategia dispunibile per pochi furtunati hè di estrarre u calore da un corpu d'acqua vicinu immergendu un tubu in l'acqua à una certa prufundità. Quessi sò chjamati pompe di calore à fonte d'acqua. Alcune pompe di calore utilizanu a strategia più insolita di estrarre u calore da l'aria chì esce da l'edifiziu o da l'acqua calda solare.
In climi assai freti, hà sensu d'installà una pompa di calore geotermica se pussibule. Hè probabilmente per quessa chì a maiò parte di e pompe di calore in Svezia (chì hà unu di i più alti numeri di pompe di calore per capita) sò di stu tipu. Ma ancu a Svezia hà una grande percentuale di pompe di calore à aria, ciò chì smentisce l'affermazione cumuna (almenu in i Stati Uniti) chì e pompe di calore sò adatte solu per riscaldà e case in climi miti.
Dunque, induve site, sè pudete permettevi i costi iniziali più elevati, a prossima volta chì duvete decide cumu riscaldà a vostra casa, cunsiderate l'usu di una pompa di calore invece di una stufa o una caldaia tradiziunale.
Data di publicazione: 19 d'ottobre di u 2023