Una pompa di calore aria-aria (ASHP) è un dispositivo che riscalda e fornisce acqua a una casa spostando il calore anziché generarlo bruciando combustibile. Funziona un po' come un frigorifero che funziona al contrario.
Questa è l'idea centrale, passo dopo passo.
Principio di base: Spostare il calore, non crearlo
Anche l'aria fredda esterna contiene energia termica. Le pompe di calore aria-aria estraggono calore a bassa temperatura e lo concentrano in una temperatura più alta disponibile all'interno.
Lo fa utilizzando un ciclo frigorifero con quattro componenti principali:
1. Evaporatore (serpentina dell'unità esterna)
2. Compressore
3. Condensatore (serpentina dell'unità interna)
4. Valvola di espansione
Il refrigerante circola attraverso questi componenti, cambiando tra stato liquido e gassoso.
Funzionamento passo dopo passo
1. Assorbimento di calore (unità esterna)
* Il refrigerante liquido a bassissima pressione fluisce nella serpentina dell'evaporatore esterno.
* Poiché ha un punto di ebollizione estremamente basso (ad esempio, -40°C), assorbe calore dall'aria esterna ed evapora in un gas, anche quando l'aria sembra fredda.
2. Compressione
* Il refrigerante gassoso entra nel compressore, che lo comprime.
* La compressione dei gas aumenta drasticamente la loro pressione e temperatura (ad esempio, a 70–80 °C).
3. Dissipazione del calore (unità interna)
* Il gas caldo ad alta pressione fluisce nella serpentina del condensatore interno.
* Qui, trasferisce calore al sistema di riscaldamento della tua casa (aria, acqua o riscaldamento a pavimento) e condensa in un liquido.
4. Espansione
* Mentre il liquido passa attraverso la valvola di espansione, la pressione scende bruscamente.
* Questo lo raffredda e lo prepara ad assorbire nuovamente calore.
* Il ciclo si ripete.
Il suo ruolo nella tua casa
1. Riscaldamento degli ambienti: I condensatori riscaldano aria (aria-aria) o acqua (aria-acqua) per radiatori, riscaldamento a pavimento o ventilconvettori.
2. Acqua calda: Molti sistemi riscaldano anche i serbatoi di acqua calda sanitaria.
3. Raffreddamento (opzionale): Una valvola di inversione può scambiare i ruoli di evaporatore e condensatore, in modo che il sistema estragga calore dalla stanza e lo scarichi all'esterno (aria condizionata).
4. Modalità sbrinamento: In condizioni fredde e umide, si può formare brina sulle serpentine esterne. Il sistema viene brevemente invertito per scioglierla.
Perché funziona
1. Poiché trasferisce calore anziché bruciare combustibile, la pompa di calore aria-aria può fornire 2-4 kWh di calore per ogni 1 kWh di elettricità utilizzata. Questo rapporto è il coefficiente di prestazione (COP) o COP stagionale (SCOP).
2. Man mano che l'aria esterna diventa più fredda, l'efficienza diminuisce perché viene estratto meno calore e i cicli di sbrinamento diventano più frequenti. Ma i moderni modelli per climi freddi possono ancora funzionare bene sotto lo zero.
Principali limitazioni
1. Le prestazioni degradano in condizioni di freddo estremo (sebbene i modelli varino ampiamente).
2. È necessaria una posizione esterna adatta con una buona ventilazione.
3. La temperatura di uscita è inferiore a quella di una caldaia a gas, quindi è più adatta per radiatori più grandi, riscaldamento a pavimento o case ben isolate.
4. Anche se l'efficienza è elevata, i prezzi dell'elettricità e del gas naturale influenzeranno i costi operativi.
In una frase
Le pompe di calore aria-aria utilizzano un ciclo frigorifero per estrarre calore gratuito dall'aria esterna, concentrarlo tramite un compressore e rilasciarlo all'interno, fornendo più energia termica di quella elettrica che consumano.
Una pompa di calore aria-aria (ASHP) è un dispositivo che riscalda e fornisce acqua a una casa spostando il calore anziché generarlo bruciando combustibile. Funziona un po' come un frigorifero che funziona al contrario.
Questa è l'idea centrale, passo dopo passo.
Principio di base: Spostare il calore, non crearlo
Anche l'aria fredda esterna contiene energia termica. Le pompe di calore aria-aria estraggono calore a bassa temperatura e lo concentrano in una temperatura più alta disponibile all'interno.
Lo fa utilizzando un ciclo frigorifero con quattro componenti principali:
1. Evaporatore (serpentina dell'unità esterna)
2. Compressore
3. Condensatore (serpentina dell'unità interna)
4. Valvola di espansione
Il refrigerante circola attraverso questi componenti, cambiando tra stato liquido e gassoso.
Funzionamento passo dopo passo
1. Assorbimento di calore (unità esterna)
* Il refrigerante liquido a bassissima pressione fluisce nella serpentina dell'evaporatore esterno.
* Poiché ha un punto di ebollizione estremamente basso (ad esempio, -40°C), assorbe calore dall'aria esterna ed evapora in un gas, anche quando l'aria sembra fredda.
2. Compressione
* Il refrigerante gassoso entra nel compressore, che lo comprime.
* La compressione dei gas aumenta drasticamente la loro pressione e temperatura (ad esempio, a 70–80 °C).
3. Dissipazione del calore (unità interna)
* Il gas caldo ad alta pressione fluisce nella serpentina del condensatore interno.
* Qui, trasferisce calore al sistema di riscaldamento della tua casa (aria, acqua o riscaldamento a pavimento) e condensa in un liquido.
4. Espansione
* Mentre il liquido passa attraverso la valvola di espansione, la pressione scende bruscamente.
* Questo lo raffredda e lo prepara ad assorbire nuovamente calore.
* Il ciclo si ripete.
Il suo ruolo nella tua casa
1. Riscaldamento degli ambienti: I condensatori riscaldano aria (aria-aria) o acqua (aria-acqua) per radiatori, riscaldamento a pavimento o ventilconvettori.
2. Acqua calda: Molti sistemi riscaldano anche i serbatoi di acqua calda sanitaria.
3. Raffreddamento (opzionale): Una valvola di inversione può scambiare i ruoli di evaporatore e condensatore, in modo che il sistema estragga calore dalla stanza e lo scarichi all'esterno (aria condizionata).
4. Modalità sbrinamento: In condizioni fredde e umide, si può formare brina sulle serpentine esterne. Il sistema viene brevemente invertito per scioglierla.
Perché funziona
1. Poiché trasferisce calore anziché bruciare combustibile, la pompa di calore aria-aria può fornire 2-4 kWh di calore per ogni 1 kWh di elettricità utilizzata. Questo rapporto è il coefficiente di prestazione (COP) o COP stagionale (SCOP).
2. Man mano che l'aria esterna diventa più fredda, l'efficienza diminuisce perché viene estratto meno calore e i cicli di sbrinamento diventano più frequenti. Ma i moderni modelli per climi freddi possono ancora funzionare bene sotto lo zero.
Principali limitazioni
1. Le prestazioni degradano in condizioni di freddo estremo (sebbene i modelli varino ampiamente).
2. È necessaria una posizione esterna adatta con una buona ventilazione.
3. La temperatura di uscita è inferiore a quella di una caldaia a gas, quindi è più adatta per radiatori più grandi, riscaldamento a pavimento o case ben isolate.
4. Anche se l'efficienza è elevata, i prezzi dell'elettricità e del gas naturale influenzeranno i costi operativi.
In una frase
Le pompe di calore aria-aria utilizzano un ciclo frigorifero per estrarre calore gratuito dall'aria esterna, concentrarlo tramite un compressore e rilasciarlo all'interno, fornendo più energia termica di quella elettrica che consumano.
