Le pompe di calore sono macchine termiche che operano trasferendo calore da una sorgente fredda ad una calda.

Documenti analoghi
Il solare termodinamico come soluzione di efficientamento energetico. Udine 25 settembre 2014

Geotermia e Pompe di Calore Con excursus su applicazione di Gemmi

Come funziona una pompa di calore geotermica

Guida all acquisto. Pompa di calore per la produzione di acqua calda sanitaria

Le pompe di calore. Francesca Cappelletti

Progettazione e installazione PALAGHIACCIO COMUNE DI PONTEBBA FRIULI VENEZIA GIULIA OSPEDALE DI LEOBEN AUSTRIA CONSORZIO PESCATORI DI GORO - FERRARA

Obiettivi dell attività

CAPITOLO 6 CENTRALI FRIGORIFERE

Le pompe di calore 1

Consulenza e progettazione termotecnica. Installazione degli impianti chiavi in mano. Soluzioni chiavi in mano con i seguenti servizi:

CAPITOLO 4 CICLO FRIGORIFERO

Componenti impianto frigorifero. Certificazione Frigoristi Regolamento CE n.842/2006

CAPITOLO 13 CENTRALI FRIGORIFERE

GEOTERMIA PER LA CLIMATIZZAZIONE DEGLI EDIFICI

Indice. Prefazione all edizione italiana... Terminologia CECOMAF...

Termotecnica Pompe di Industriale. Gli atti dei convegni e più di contenuti su.

Terminologia Cecomaf 1

Ciclo Otto (Motore a Benzina)

LA GEOTERMIA A BASSA ENTALPIA

murelle revolution la caldaia in classe a++

Geotermia a bassa entalpia

UNIVERSITÀ DELLA CALABRIA

CAPITOLO 4 CICLO FRIGORIFERO

POLITECNICO DI TORINO

Futura. ecologia. Cerchi risparmio ed ecologia? La risposta è... in soli 10 minuti. La pompa di calore che sostituisce il tuo scaldabagno

SERIE SWP. Scaldacqua a pompa di calore SWP L acqua calda costa meno, finalmente. + Efficienza + Risparmio + Benessere

LIBRETTO DI CENTRALE (IMPIANTO?)

Termotecnica Pompe di Industriale. Gli atti dei convegni e più di contenuti su.

Tecnico installazione e riparazione impianti di refrigerazione

PRODUZIONEDI ENERGIA TERMICA CON POMPE DI CALORE AD ACQUA DI FALDA LA PRODUZIONE DI ACQUA SANITARIA

Edifici a energia quasi zero: scelte progettuali e soluzioni tecnologiche

Pompa di calore Euro Cube HP &

Le pompe di calore: tipologie e caratterizzazione

BSBPC SCALDACQUA A BASAMENTO A POMPA DI CALORE. Dal 1960 produciamo la tua acqua calda

Virtù e pecche nelle potenzialità della geotermia nell edilizia

Frigorifero CICLO FRIGORIFERO-TEORIA L = Q C - Q F. Coefficiente di prestazione

COMUNE DI CERVIA. "PIANO PARTICOLAREGGIATO COMPARTO AVENTE DESTINAZIONE Dc7 SITO IN VIA SALARA LOCALITA' CASTIGLIONE DI CERVIA"

ISTRUZIONI LIBRETTO DI IMPIANTO

Pannelli solari a HEAT PIPE

air protection technology

SISTEMA INTEGRATO A POMPA DI CALORE PER LA CLIMATIZZAZIONE E LA PRODUZIONE DI ACQUA CALDA SANITARIA

thermo frigo refrigeratori di liquidi ad assorbimento (libr) condensati ad acqua

VIESMANN VITOCAL 200-S Pompa di calore aria/acqua, versione split da 3,0 a 10,6 kw

Pompa di calore Euro Quadra HP &

Tipologie e caratteristiche degli impianti di produzione ed utilizzo di energia geotermica

Zehnder Dew 200. Descrizione. Caratteristiche dimensionali

Impianti di refrigerazione (climatizzazione estiva): valutazioni tecnico economiche su soluzioni alternative

La pompa di calore. Arturo Romer (*) Paola Caputo (*) Vinicio Curti (*)

POMPA DI CALORE PER PRODUZIONE ACQUA CALDA SANITARIA HP TS - HP T1. Bollitore Sanitario T1 Max

SOMMARIO. Cos è e come funziona una pompa di calore. Tipologie di pompe di calore. Efficienza di una pompa di calore. Utilizzo delle pompe di calore

IT 04 I d e e d a i n s t a l l a r e

SWP POMPE DI CALORE ARIA/ACQUA AD ALTA TEMPERATURA PER LA PRODUZIONE DI ACQUA CALDA SANITARIA

Le tecnologie disponibili per l efficienza energetica nel settore del riscaldamento: analisi comparativa

LE EMISSIONI DI CO2 DEL POLITECNICO DI MILANO PRESENTAZIONE DEI RISULTATI DEL PROGETTO PILOTA 2015 E PRIMI RISULTATI DEGLI STUDI DI APPROFONDIMENTO

ENERGIA TERMICA E PROCESSI INDUSTRIALI

Fare clic per modificare lo stile del titolo

ALLEGATO per IPOTESI di ACCORDO fra:

La climatizzazione con pompa di calore: caratteristiche e comportamento "in campo" di soluzioni concorrenti

GIOVANNI GIANOTTI Perito Industriale Termotecnico

ixcube HP 12.1 (cod )

Elaborazione realizzata con Energy Planning ANALISI ENERGETICA CON SOLUZIONI PER LA CLIMATIZZAZIONE

Aerotermia e geotermia Dalla natura le fonti per un riscaldamento ad alta efficienza energetica.

Rubano-Padova, Veneto

Conto Termico e strategie energetiche regionali :

E ZERO ENERGY BUILDING. Riccione, 15/04/2011

Caldo e freddo quando servono + risparmio emissioni tutto l anno

POMPE DI CALORE ARIA-ACQUA

applicazioni a Pompa di Calore e quadro generale della Tecnologia

Pompe di Calore. Parte 2 ING. STEFANO MARIANI. a cura di: Firenze 25-26/04/2009

Messa a punto di un sistema di acquisizione dati per la valutazione delle prestazioni di una macchina ad assorbimento

LA GEOTERMIA NELLA MARCA. Il contributo dei sistemi di geoscambio in campo agricolo zootecnico

La fattibilità della geotermia nel settore edilizio

AQUAFLEX. Sistema integrato a pompa di calore per la climatizzazione e la produzione A.C.S.

Hotel: Nuova Costruzione

XRV MULTI SYSTEM DC INVERTER. HEAT RECOVERY XRV Plus in pompa di calore - 3 tubi

Riqualificazione energetica ed ambientale Del complesso edilizio C.so Vercelli 23-25/Via Mauri 6

REFRIGERAZIONE. Corso Base III. November ESSE - Wilhelm Nießen

Pompe di Calore Parte 1

SCHEDA TECNICA Ma.s.ter. SYSTEM srl

ixwall HP 9.1 S (cod )

Elaborazione realizzata con Energy Planning ANALISI ENERGETICA CON SOLUZIONI PER LA CLIMATIZZAZIONE

Generatori di calore: Pompe di Calore e Caldaie

La pompa di calore. calore di origine elettrica calore di origine rinnovabile. compressore. acqua calda. ventilatore. condensatore.

Piccoli sistemi cogenerativi ad alta efficienza. Porretta Terme 26 Settembre 2008 Ing. Riccardo Caliari

REFRIGERAZIONE. Corso Base II. ESSE - Wilhelm Nießen

Termodinamica e trasmissione del calore 3/ed Yunus A. Çengel Copyright 2009 The McGraw-Hill Companies srl

COMPARATIVA IMPIANTI RISCALDAMENTO

Assessorato all Ambiente SPORTELLO INCENTIVI PER IL RISPARMIO ENERGETICO. Detrazioni fiscali del 65% Conto termico Detrazioni fiscali del 50%

prepresidente Roberto Calovi SETTORE GESTIONE PATRIMONIO ITEA SPA

La cogenerazione in Italia. F. Sanson. Giornata di confronto sull applicazione della direttiva

Ener Green Gate s.r.l.

Riqualificazione del condominio con pompa di calore ad alta potenza. Relatore Ing. Simone Lanzoni Direttore Tecnico & Service - ATAG Italia.

Euro Quadra HP 16.1 (cod )

Caldaria Condensing. incentivi. Esempio di installazione di Caldaria Condensing all interno di un autofficina. Sistema combinato:

F-GAS: Direttiva (EU) 517/2014 Etichettature Restrizioni alla vendita (installatori e utilizzatori) Tracciabilità Certificazioni Phase-down HFC Diviet

CLIMATIZZAZIONE RADIANTE

8 - POMPE DI CALORE ARIA-ACQUA CTA

1 Descrizione dell impianto di climatizzazione Norme e Documenti di Riferimento... 4

alfea m Pompa di Calore Aria-Acqua

(testo completo clicca qui sotto )

Transcript:

La pompa di calore Le pompe di calore sono macchine termiche che operano trasferendo calore da una sorgente fredda ad una calda. Le macchine presenti sul mercato hanno comunemente campi di azione tra gli 0 ed i 120 gradi e possono quindi essere impiegate per il riscaldamento ambiente, per la produzione di acqua calda sanitaria e per i processi industriali che necessitino di calore a bassa temperatura.

Un importante premessa Lo scambio termico avviene spontaneamente da sistemi a temperatura più alta verso sistemi a temperatura più bassa. Esempi: Fluido a q = 40 C cede calore ad un flusso d aria a 20 C che si riscalda Fluido a q = -5 C riceve calore ad un flusso d aria a 20 C che si raffredda Fluido a q = -10 C cede calore a un altro fluido a q = -20 C che tende a scaldarsi Evaporatore: scambiatore di calore con fluido in evaporazione Condensatore: scambiatore di calore con fluido in condensazione

Lo schema di funzionamento Sorgente a temperatura T 1 q 1 P m Macchina a ciclo inverso q 2 Sorgente a temperatura T 2 < T 1

Le macchine, funzionanti secondo un ciclo termodinamico inverso, possono essere fatte operare avendo come scopo primario la cessione di energia termica alla sorgente a temperatura più alta. In questo caso esse sono denominate pompe di calore e, dal momento che l effetto utile è la fornitura di calore alla sorgente ad elevata temperatura, il coefficiente di prestazione viene definito dalla relazione: q q COPpompa di calore 1 1 q1 q2 Pm

Come funziona una pompa di calore? Sfruttando la capacità di un fluido (detto frigorigeno) di evaporare a bassa temperatura e a pressione circa pari a quella atmosferica e di condensare a temperature più elevate (50 80 C) e pressioni di una decina di atmosfere.

Il compressore (A) comprime il fluido refrigerante a circa 20bar (che è una pressione dieci volte superiore a quella dei pneumatici delle automobili) e gli fa raggiungere la temperatura di circa 80 C. A questa temperatura il gas arriva al condensatore esterno (B) e cede parte del suo calore all aria aiutato dal ventilatore. Il gas, quindi, si raffredda e diventa liquido e viene costretto a passare attraverso un piccolo foro (C). Attraversato questo foro il liquido ritorna in parte allo stato gassoso e si raffredda scendendo a circa 5 C. Il gas passa poi all evaporatore (D) posto all interno dell ambiente e aiutato dal suo ventilatore cede il freddo all aria. A questo punto il gas tornerà al compressore pronto a iniziare un nuovo ciclo.

Se l utilizzatore sfrutta l effetto termico q 2 : la macchina è un frigorifero (condizionatore) Se l utilizzatore sfrutta l effetto termico q 1 : la macchina è una pompa di calore Per il corretto funzionamento della macchina a ciclo inverso è necessario: disporre di potenza meccanica (compressore) disporre di condizioni adatte allo scambio termico (scambiatori di calore) disporre di un fluido idoneo

Il fluido frigorigeno è il fluido che deve consentire lo scambio termico a temperature idonee allo scopo. Si sfrutta il calore di scambio durante i processi di evaporazione e di condensazione del fluido, processi che avvengono a temperatura e pressione costante. Il derivati del metano e dell etano e le loro miscele consentono di operare a pressioni non troppo basse e non troppo elevate e di avere evaporazione a bassa temperatura (alcune decine di C) e condensazione a temperature dell ordine della decina di C. Possono essere usate miscele di fluidi diversi

Ozone Depletion Potential Rappresenta la potenzialità distruttiva sull ozono stratosferico calcolata, su base di eguale massa rilasciata nella bassa troposfera, rispetto al CFC-11 (CFCl 3 ) assunto come riferimento Greenhouse Warming Potential a 100 anni Consiste di una stima dell effetto serra dovuto all emissione di gas che contribuiscono a tale effetto durante il processo di produzione

HFC 134a (Freon R134a) Refrigerante puro, cioè non ottenuto per miscela, pertanto si mantiene inalterato durante le fasi di condensazione ed evaporazione. Viene considerato un refrigerante di nuova generazione, perché ha influenza trascurabile rispetto all ozono e all effetto serra. HFC 407C (R407c) Miscela composta di R32, R125 e R134a. Presenta il problema, comune a molte miscele, di dar luogo all effetto glide, fenomeno che si verifica durante le fasi di condensazione ed evaporazione per cui le pressioni di lavoro rimangono invariate ma i componenti del fluido si separano. HFC 410A (R410a) Miscela composta di R32 e R125 con effetto glide quasi trascurabile. Sostituisce egregiamente l R22 negli impianti di climatizzazione perché ha maggiore resa frigorifera e consente di utilizzare componenti di minori dimensioni. Questo tuttavia è anche uno svantaggio perché impone di riprogettare gli impianti.

Dal confronto con gli altri Paesi europei sulla produzione dei rifiuti contenenti sostanze lesive per l ozono e Fgas emerge il basso tasso di smaltimento dell Italia, posizionata all ottavo posto tra i dieci presi in considerazione. Il primo fattore di cui occorre tener conto è quello della scarsa percezione che questi gas costituiscono un rifiuto pericoloso e altamente inquinante. L altra componente che facilita la dispersione in atmosfera di queste sostanze è proprio il loro stato gassoso, che rende praticamente impossibile la tracciabilità di questo tipo di rifiuto e dell impianto da cui è stato emesso.

Il patentino di frigorista è stato reso obbligatorio dal DPR n.43 del 27/01/12: il tecnico sarà qualificato come "Personale Tecnico abilitato alle attività di installazione, riparazione, manutenzione, recupero, controllo delle perdite nelle apparecchiature fisse di refrigerazione, condizionamento e Pompa di calore contenenti gas refrigeranti fluorurati ai sensi del Regolamento (CE) 303/2008". Il decreto prevede un registro on-line, gestito dal Ministero dell Ambiente, cui tutti i tecnici del settore dovranno iscriversi per poter svolgere la loro attività. Sarebbe auspicabile prevedere anche un obbligo, per ciascun manutentore e per i singoli impianti, di un libretto online relativo agli interventi di manutenzione, in cui vengono registrati i dettagli degli interventi, i gas prelevati e smaltiti, eventuali problemi riscontrati nell impianto, etc. Fonte: Legambiente

Legislazione Decreto Ministero Sviluppo Economico 7 Aprile 2008 Finanziamento del 55% (ora 65%) delle spese per gli interventi di sostituzione di impianti di climatizzazione invernale con impianti dotati di pompa di calore ad alta efficienza ovvero con impianti geotermici a bassa entalpia. Per coefficiente di prestazione di una pompa di calore (COP), si intende il rapporto tra il calore fornito e l elettricità o il gas consumati Per indice di efficienza energetica di una pompa di calore (EER), si intende il rapporto tra la produzione di freddo e l elettricità o il gas consumati Il D.M. introduce limiti per i valori prestazionali

D.Lgs. 28/ 2011 ALLEGATO 1 (art. 3, comma 4) Procedure di calcolo degli obiettivi 4. Computo dell energia prodotta dalle pompe di calore La quantità di energia aerotermica, geotermica o idrotermica catturata dalle pompe di calore da considerarsi energia da fonti rinnovabili ai fini del presente decreto legislativo, E RES, è calcolata in base alla formula seguente: E RES = Q usable * (1-1/SPF) Q usable = il calore totale stimato prodotto da pompe di calore che rispondono ai criteri che saranno definiti sulla base degli orientamenti stabiliti dalla Commissione ai sensi dell allegato VII della direttiva 2009/28/CE, applicato nel seguente modo: solo le pompe di calore per le quali SPF > 1,15 * 1/η sarà preso in considerazione; SPF = il fattore di rendimento stagionale medio stimato per tali pompe di calore;

η è il rapporto tra la produzione totale lorda di elettricità e il consumo di energia primaria per la produzione di energia e sarà calcolato come media a livello UE sulla base dei dati Eurostat. Nel caso di pompe di calore a gas η è posto pari a 1 fino alla determinazione di un più appropriato valore, effettuata dal Ministero dello sviluppo economico con apposita circolare al GSE. Ne risulta un valore minimo dell'spf che, con gli attuali valori di η risulta: SPF min > 1,15 per pompe di calore a gas SPF min > 2,875 per pompe di calore elettriche

Per il calcolo dell'spf la normativa citata propone la seguente relazione: SPF PdC E E PdC ass dove SPF PdC è il coefficiente di prestazione medio stagionale della pompa di calore; E PdC è l'energia termica resa disponibile dalla pompa di calore durante una stagione; E ass è in generale l'energia spesa per consentire il funzionamento della pompa di calore durante una stagione.

Tipologia Acqua acqua: si riscalda acqua (condensatore) trasferendo energia termica da altra acqua (evaporatore) Aria acqua: si riscalda acqua (condensatore) attingendo calore da aria (evaporatore) Acqua aria: si riscalda aria (condensatore) attingendo calore da acqua (evaporatore) Aria aria: si riscalda aria (condensatore) trasferendo energia termica da altra aria (evaporatore) Al posto dell acqua può essere usata salamoia (brine) Possono funzionare come macchine frigorifere (reversibilità)

Il 95% delle di pompe di calore installate in Italia utilizza come sorgente fredda l aria e in particolare l 84% dei pezzi (il 58% in termini di fatturato) è costituito dalla tipologia aria/aria. All interno di questa tipologia, lo schema più diffuso prevede l utilizzo di split. Con tale denominazione vengono classificate tutte le macchine ad espansione diretta di gas freon, costituite da una unità motocondensante (o motoevaporante in pompa di calore) e da una o più unità interne, anche variamente configurate, collegate alla unità esterna medesima. Le unità esterne, sia mono che multi, sono generalmente raffreddate ad aria ed hanno la possibilità di essere variamente collocate (a pavimento, a parete, a tetto, ecc.) direttamente all aperto. Anche i terminali interni sono ampiamente assortiti: ne esistono per essere collocati a parete (sia in basso che in alto), a soffitto da canalizzare, da incasso, ecc.

Pompa di calore ad aria riscaldamento Pompa di calore ad aria raffrescamento

IMPIANTI VRF Fonte primaria: energia elettrica Unità esterne Distributore Unità interne Circuito Frigo

Pompe di calore ad acqua

Sistemi impiantistici: a terreno Caratteristiche Temperatura media del terreno (8-10 C) Pompa di calore (almeno COP 3-4) Sonda a terreno (oltre 100 m)

Le sonde geotermiche Lo scambio di calore con il terreno avviene tramite la sonda di captazione, installata con una perforazione del diametro di pochi centimetri, in un foro scavato accanto all'edificio, invisibile dopo la costruzione. Il numero delle sonde geotermiche e la profondità d'installazione (da 50 a 150 metri) variano in funzione dell'energia termica richiesta. Ogni sonda è formata da due moduli ciascuno dei quali costituito da una coppia di tubi in polietilene uniti a formare un circuito chiuso (un tubo di "andata" e uno di "ritorno") all'interno dei quali circola un fluido glicolato (miscela di acqua e anticongelante non tossico). I tubi delle sonde sono collegati in superficie ad un apposito collettore connesso alla pompa di calore.

Pompe di calore: scambio con il terreno La sede di TiFS Ingegneria di Padova