Weishaupt - POMPE DI CALORE

1. Informazioni generali

1.3 Terminologia

Acqua glicolica

Miscela anticongelante costituita da acqua e liquido antigelo concentrato

su base glicolica per l’utilizzo in collettori geotermici e sonde geotermi-

che.

Calcolo del fabbisogno termico

Negli impianti a pompa di calore è assolutamente necessario un dimen-

sionamento preciso, dato che impianti sovradimensionati provocano l’in-

nalzamento dei costi energetici e influiscono negativamente

sull’efficienza. La definizione del fabbisogno di calore avviene in base alle

norme specifiche di ogni paese: il fabbisogno di calore specifico (W/m

)

viene moltiplicato per la superficie abitabile da riscaldare. Il risultato è il

fabbisogno di calore totale, che include sia quello per la trasmissione che

quello per i ricambi d’aria.

Coefficiente di lavoro annuo

Il rapporto tra la quantità di calore ceduta dell’impianto della pompa di ca-

lore e il lavoro elettrico assorbito in un anno costituisce il coefficiente di

lavoro annuo. È specifico per ogni impianto e prende in considerazione il

dimensionamento dell’impianto di riscaldamento (livello di temperatura e

differenza di temperatura) e non può essere posto come uguale al COP.

Coefficiente di consumo annuo

Il coefficiente di consumo è l’inverso del coefficiente di lavoro. Il coeffi-

ciente di consumo annuale indica il fabbisogno necessario (ad es. di

energia elettrica) per ottenere un determinato beneficio (ad es. energia

per riscaldamento). Il coefficiente di consumo annuale comprende anche

l’energia necessaria ai servoazionamenti.

Coefficiente di prestazione – Carnot

Il modello ideale per tutti i processi di lavoro termico è il ciclo di Carnot.

Da questo ciclo ideale (ipotetico) risulta il grado di rendimento teorico o,

rapportato alla pompa di calore, il maggior coefficiente di prestazione

(COP). Il coefficiente di prestazione – Carnot calcola solo la mera diffe-

renza di temperatura tra il lato caldo e quello freddo.

Coefficiente di prestazione (COP)

Il COP (coefficient of performance) di una pompa di calore è definito

come il rapporto tra la potenza termica ceduta alla fonte a temperatura

più alta e la potenza elettrica assorbita. Il COP esprime di conseguenza

attraverso un numero l’efficienza e la prestazione di una pompa di calore

in fase di riscaldamento. Il COP è un parametro variabile in base alla tipo-

logia di pompa di calore e alla differenza di temperatura tra la sorgente di

calore e l’ambiente da scaldare. Per questa ragione, il calcolo del COP

viene misurato in condizioni standard di prova, con la pompa funzionante

a pieno regime e con livelli di temperature prestabiliti normizzati (ad es.

con aria A2/W35, A2 = temperatura di entrata dell’aria +7 °C, W35 =

temperatura di mandata acqua di riscaldamento 35 °C e potenza elet-

trica pompa) secondo la normativa UNI EN 14511. Un COP di 4 significa

quindi che la potenza termica a disposizione è pari a 4 volte la potenza

elettrica impiegata. Le moderne pompe di calore hanno un COP che si

attestano su valori da 3,5 a 6 in base al tipo di fonte e alle temperature in

gioco. Il valore del COP viene definito attraverso il diagramma del pro-

cesso reale lg h, p dove:

COP= (h2*-h3*)/(h2*-h1*)

h1*= Entalpia inizio fase di compressione

h2*= Entalpia alla fine della fase di compressione e inizio fase di

condensazione

h3*= Entalpia alla fine della fase di condensazione

Tanto più bassa è la differenza tra la temperatura di mandata impianto e

temperatura di entrata fonte, tanto più alto è il valore di COP.

A livello indicativo si stimano:

• Temp. mandata impianto 1 K inf. –> aumento del COP + 2,5 %

• Temp. fonte 1 K superiore –> aumento del COP + 2,6 %

Per poter comparare le prestazioni delle pompe di calore, come si diceva

sopra, ci si riferisce a valori normati secondo UNI EN 14511 e ben precisi

punti di lavoro. Il punto di lavoro della pompa di calore viene definito dalla

temperatura in entrata della fonte (per l’aria A, per la terra B, l’acqua W) e

dalla temperatura di mandata del circuito utilizzatore secondario (W=35

°C).

Tipo

aria/acqua

geotermica

acqua/acqua

Condensatore

Temperatura

entrata fonte

A=7°C

B=0°C

W=10°C

Temperatura mandata

circuito secondario

W=35°C

In una pompa di calore è lo scambiatore di calore nel quale un flusso di

calore viene ceduto tramite la condensazione di un gas refrigerante.

Compressore

Macchina per la compressione meccanica dei gas. In seguito alla com-

pressione, la pressione e la temperatura del refrigerante aumentano sen-

sibilmente.

Direttiva sul risparmio energetico

Dal 16. dicembre 2002 è entrata in vigore la legge sull’isolamento ter-

mico e sulle tecniche impiantistiche per il risparmio energetico negli edi-

fici (direttiva 2002/91/CE), recepita con D. LGS 192 del 19.08.2005. La

direttiva sostituisce e completa il decreto sull’isolamento termico e gli im-

pianti di riscaldamento e stabilisce i requisiti fondamentali per gli edifici di

nuova costruzione.

Diagramma lg h,p

Rappresentazione grafica delle caratteristiche termodinamiche dei mezzi

di lavoro (entalpia, pressione, temperatura).

Il modo più usuale per esaminare il comportamento di un fluido frigori-

geno è quello offerto dal diagramma semilogaritmico pressione-ental-

pia. Nella figura è schematizzato tale diagramma. Sull’asse delle ascisse

si riporta il contenuto di calore del fluido (l’entalpia h) in kJ/kg. La scala

viene utilizzata soprattutto per determinare differenze di entalpia tra