Sistemi per l'energia in edilizia. LM Ingegneria Edile. A. Perdichizzi Dipartimento di Ingegneria Industriale Università degli Studi di Bergamo

Transcript

1 Sistemi per l'energia in edilizia Pompe di calore A. Perdichizzi Dipartimento di Ingegneria Industriale Università degli Studi di Bergamo

2 Pompe di Calore

3 Frigorifero- Pompa di Calore Q C Ẇ Q F

4 Pompe di Calore reversibili Aria-Aria

5 Pompe di Calore reversibili Aria-Aria

6 Pompe di Calore Reversibili

7 Pompe di Calore Geotermiche L impiego del sottosuolo come sorgente termica in luogo dell aria ha diversi vantaggi: -T mediamente superiore - T più costante durante l anno - T minime spostate verso la primavera aria terreno sottosuolo

8 Pompe di Calore Geotermiche

9 Pompe di Calore Geotermiche

10 Pompe di Calore Geotermiche Pompe di calore ACQUA-ACQUA (sistemi aperti) acqua di falda acque di superficie Pompe di calore TERRA-ACQUA (sistemi chiusi)

11 Pompe di Calore Geotermiche Acqua-Acqua

12 Pompe di Calore Geotermiche Acqua-Acqua

13 Pompe di Calore Geotermiche Terra-Acqua Sistemi a circuito chiuso In base alla direzione nella quale si estende la sonda geotermica, i sistemi a circuito chiuso possono essere classificati in due categorie: sistemi a sonde VERTICALI

14 Pompe di Calore Geotermiche Terra-Acqua Evaporazione diretta Evaporazione indiretta Nei tubi posati nel terreno circola direttamente il fluido che circola all'interno della pompa di calore. Non è necessario pertanto l impiego di una pompa di ricircolo addizionale. L evaporazione diretta permette di ottenere un elevata efficienza (ma maggiori costi del fluido). PdC In questo sistema il calore è sottratto al terreno tramite un circuito intermedio. Nella sonda geotermica circola una miscela acqua/antigelo che trasferisce calore al fluido della macchina in uno scambiatore intermedio. PdC 14

15 Sonde verticali tubi a U: consistono in una coppia di tubi dritti collegati con curva di 180 nella parte finale; per ogni foro possono essere inseriti una, due o tre coppie di tubi; Sistemi per l'energia in edilizia Pompe di Calore Geotermiche Terra-Acqua tubi coassiali: nella configurazione più semplice sono due tubi di diverso diametro concentrici.

16 Pompe di Calore Geotermiche Terra-Acqua Sistemi a circuito chiuso a sonde ORIZZONTALI

17 Pompe di Calore Terra-Acqua Reversibili Sistemi per l'energia in edilizia

18 Pompe di Calore Geotermiche Terra-Acqua

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20 scambiatori orizzontali

21 scambiatori orizzontali

22 campo di sonde geotermiche perforazione

23 posa delle sonde geotemiche

24 PALI ENERGETICI: sono delle geostrutture (principalmente pali) in calcestruzzo o calcestruzzo armato dalla duplice funzione: fungere da fondamenta ed, equipaggiate con scambiatori di calore, fornire calore all edificio che sostengono. All interno dei pali sono installati dei tubi in polietilene ad U (due o più a seconda del diametro del palo da 0.4 a 1.5 m). Un fluido portatore di calore circola nel circuito chiuso tra i pali e la pompa di calore. I pali energetici funzionano secondo un ciclo annuale, con un estrazione di calore dal terreno durante la stagione di riscaldamento ed un estrazione di freddo durante il periodo di climatizzazione.

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27 Free-cooling Sistemi per l'energia in edilizia

28 Solare termico in serie a impianto geotermico Nella stagione invernale i collettori solari perdono efficienza a causa dell elevata differenza di temperatura tra l aria esterna e l acqua calda circolante all interno. Nella stagione invernale le pompe di calore che scambiano direttamente o indirettamente con l aria hanno bassi COP. 28

29 La produzione di acqua calda sanitaria in estate PdC PdC PdC ACS 29