Pompa di calore

Le pompe di calore forniscono riscaldamento, raffrescamento e acqua calda sanitaria in campo residenziale, commerciale ed industriale;

convertono l’energia dell’ambiente proveniente dall’aria (aerotermica), dal terreno (geotermica) e dall’acqua (idrotermica), oltre a rimuovere dagli edifici il calore in eccesso per riutilizzarlo. Questa conversione è fatta tramite un ciclo refrigerante, usato anche nei frigoriferi e nei condizionatori dell’aria. La tecnologia delle pompe di calore è efficiente e matura; le capacità tipiche vanno da 2 a 20kW per gli edifici monofamiliari, fino a 100kW per le applicazioni condominiali e perfino di più per applicazioni commerciali. Le pompe di calore per il riscaldamento industriale e il teleriscaldamento raggiungono capacità di parecchi MW. Far funzionare l’unità quando c’è un surplus di elettricità ed immagazzinare quel surplus di energia sotto forma di calore dà una significativa capacità di risposta alla domanda del sistema elettrico e rende possibile l’integrazione di una quota maggiore di elettricità rinnovabile.

Tecnologia a basso carbonio

Un sistema a pompa di calore consiste in una sorgente di calore, nella pompa di calore stessa e in un sistema per distribuire il riscaldamento ed il raffrescamento. Tra le varie possibilità, il ciclo di compressione elettrica è il più comune. La pompa di calore funziona come segue: (1) un liquido di trasporto (refrigerante) viene esposto alla sorgente di energia, dove evapora (raffreddando così la sorgente stessa). Usando un compressore (2), il vapore refrigerante viene compresso, facendo aumentare la sua temperatura. Nel passo successivo (3), il vapore ad alta temperatura e pressione viene condotto in uno scambiatore di calore, in cui l’energia viene trasferita ad un sistema di distribuzione: il vapore così si raffredda e condensa. Infine, la pressione viene abbassata in una valvola di espansione (4) e il liquido viene nuovamente esposto alla sorgente di calore ed il ciclo riprende.

La pompa di calore fornisce sempre riscaldamento e raffrescamento allo stesso tempo. Nella modalità di riscaldamento, l’energia dell’ambiente esterno è la fonte di calore, mentre l’edificio o il processo funge da pozzo caldo (cioè dove viene portato il calore). Nella modalità di raffrescamento, l’edificio o il processo vengono raffreddati, usando l’esterno come pozzo caldo. L’efficienza più alta si tocca quando si ha bisogno contemporaneamente di riscaldamento e raffrescamento.

(Tratto da DecarbEurope 2017, capitolo sulle Pompe di calore)
DecarbEurope, capitolo 10

Scarica e leggi il capitolo dedicato alle Pompe di calore, con i paragrafi:

pag.102 – Proposta
pag.103 – Come Funzionano
pag.104 – 10 Fatti
pag.105 – 5 Soluzioni Politiche
pag.106 – I Leader dell’Industria
pag.108 – Storie di Successo