Le pompe di calore ad assorbimento

ISTITUTO TECNICO STATALE PER GEOMETRI P.L. NERVI
\
D.A.R.T.
Laboratorio Diagnostica Ambientale e Rilievi Termografici
Via San.Bernardino da Siena n° 10 – 28100 NOVARA. e-mail: [email protected]
tel. 0321625790 - fax 0321629734 - P.I. 00562710038 – C.F. 80011220037
UN PROGETTO DI:
INTERVENTI POSSIBLI PER IL RISPARMIO
ENERGETICO IN ORDINE DECRESCENTE DI
CONVENIENZA
• Sostituzione del generatore di calore
• Isolamento dei sottofinestra con radiatore
• Isolamento termico degli elementi opachi orizzontali:
sottotetti, portici, pilotis, androni aperti
• Sostituzione dei serramenti
• Isolamento termico delle pareti esterne dall’interno
o con cappottatura esterna
• Installazione di pannelli solari termici
• Installazione di sistemi di contabilizzazione del calore
Pompa di calore
Macchina in grado di trasferire calore da un
corpo a temperatura più bassa ad un corpo a
temperatura più alta, utilizzando energia,
generalmente in forma elettrica.
Inverte il flusso naturale del calore, portandolo
da un livello inferiore ad uno superiore di
temperatura, analogamente a quanto fanno le
pompe idrauliche per portare l’acqua da un
livello più basso ad uno più alto
C.O.P.
L'efficienza di una pompa di calore elettrica è misurata dal coefficiente di prestazione "C.O.P."
che è il rapporto tra energia fornita (calore
ceduto al mezzo da riscaldare) ed energia
elettrica consumata.
Il C.O.P. è variabile a seconda del tipo di pompa
di calore e delle condizioni di funzionamento ed
ha, in genere, valori intorno a 3.
Questo vuol dire che per 1 kWh di energia
elettrica consumato, fornirà 3 kWh di calore
al mezzo da riscaldare.
L'efficienza sarà tanto maggiore quanto più
bassa è la temperatura a cui il calore viene
ceduto (nel condensatore) e quanto più alta
quella della sorgente da cui viene assorbito
(nell'evaporatore).
Va tenuto conto inoltre che la potenza termica
resa dalla pompa di calore dipende dalla
temperatura a cui la stessa assorbe calore.
Calcolando l'efficienza di una pompa
di calore elettrica sul consumo di
energia elettrica, dovremo tenere
conto dell'energia consumata nelle
centrali elettriche per produrre
elettricità. Stimando un'efficienza
media delle centrali del 40%, il
C.O.P.ep delle pompe di calore
elettriche sarà: C.O.P.ep = 3 x 0,40 =
1,2.
Rendimento a carico parziale
Geotermia
Nelle applicazioni per riscaldamento e
raffrescamento di fabbricati, la geotermia che viene
presa in esame è quella a bassa entalpia, cioè con
temperature basse e livello energetico non elevato.
La geotermia a bassa entalpia sfrutta il sottosuolo
come serbatoio di calore. Nei mesi invernali il calore
viene trasferito in superficie, viceversa in estate il
calore in eccesso, presente negli edifici, viene dato al
terreno. Questa operazione è resa possibile dalle
pompe di calore
Perla 3….
Il grafico riporta il confronto tra i principali sistemi di riscaldamento, ed è una stima dei costi su 20
anni. L'esempio si riferisce ad una abitazione di 120 m2 in zona climatica E.
Sistemi ibridi
Sistemi ad assorbimento
• La macchina ad assorbimento sfrutta le
caratteristiche termodinamiche delle miscele
binarie (formate cioè da due componenti). Dei
due fluidi utilizzati, uno è il fluido frigorigeno,
l’altro il fluido assorbitore. Si utilizzano
generalmente macchine con soluzioni
bromuro di lito – acqua o acqua-ammoniaca
Le pompe di calore ad assorbimento
possono utilizzare una qualsiasi sorgente
termica, rappresentando quindi una valida
alternativa alle macchine a compressione. In
particolare è possibile utilizzare il calore
generato da una combustione (pompe di
calore a fiamma diretta), o, in alternativa, si
può sfruttare il calore proveniente da un’altra
fonte, per esempio quello cogenerato da un
motore primo, che viene trasferito al fluido nel
generatore mediante uno scambiatore di
calore e un fluido termovettore (acqua, olio
diatermico, gas caldi).
• Assorbitore: il fluido frigorigeno viene
assorbito dal fluido assorbente, rendendolo
nuovamente liquido.
Generatore: la soluzione liquida dei fluidi
frigorigeno ed assorbente viene riscaldata nel
generatore per mezzo di un bruciatore a gas,
separando il fluido refrigerante, che evapora
aumentando di temperatura e di pressione.
L'insieme di queste trasformazioni
costituisce il ciclo della pompa di
calore a gas: fornendo energia con
il bruciatore a metano/GPL il fluido
frigorigeno nell'evaporatore
assorbe calore dal fluido esterno e,
tramite il condensatore, lo cede al
mezzo da riscaldare.
C.O.P.ep = G.U.E.
L'efficienza di una pompa di calore a gas è misurata dal valore di efficienza di utilizzazione
del gas "G.U.E." (Gas Utilization Efficiency), che è
il rapporto tra l'energia fornita (calore ceduto al
mezzo da riscaldare) ed energia consumata dal
bruciatore.
Il G.U.E. è variabile in funzione del tipo di pompa
di calore e delle condizioni di funzionamento ed
ha, in genere, valori intorno a 1,5.
Questo vuol dire che per 1 kWh di gas consumato
fornirà 1,5 kWh di calore al mezzo da riscaldare.
Grazie per
l’attenzione…