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 POMPE DI CALORE - GEOTERMIA |
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La pompa di calore è una macchina in grado di trasferire calore
da un corpo a temperatura più bassa
ad un corpo a temperatura più alta, utilizzando energia elettrica.
Esempi comuni di macchine di questo tipo sono:
refrigeratori;
condizionatori d'aria;
pompa di calore a compressione di gas;
pompa di calore a cambiamento di fase;
pompa di calore termoelettrica a effetto Peltier;
pompa di calore a scambio geotermico;
Vortex, detto anche tubo di Ranque-Hilsch.
Nel campo di condizionamento dell'aria, il termine pompa di calore è specificamente
riferito
ad un condizionatore d'aria con valvola reversibile, che cambia la direzione di
scorrimento del fluido refrigerante e permette così sia di apportare che di estrarre
calore da un locale di un edificio.
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Pompa di calore geotermica per condizionamento
La pompa di calore geotermica utilizza il terreno o l'acqua che si trova nel terreno
come fonte o come dispersore di calore. Il trasporto dell'energia termica è effettuato
mediante la stessa acqua o mediante
un liquido antigelo, eccetto nelle pompe di calore a espansione diretta, in cui si usa un fluido refrigerante che circola nello scambiatore posto nel terreno.
A differenza delle pompe di calore ad aria, quelle geotermiche possono funzionare
in raffreddamento anche in modalità passiva: esse estraggono calore dall'edificio
pompando nel sistema l'acqua fredda
o il liquido antigelo, senza l'azione della pompa
di calore vera e propria.
Il sistema di tubazioni che percorre il terreno può essere aperto o chiuso. Nel
sistema aperto si estrae l'acqua da una falda sotterranea, la si porta fino allo
scambiatore
di calore e quindi la si scarica
in un corso d'acqua, di nuovo nella medesima falda
o in un bacino appositamente
costruito
(e che permetta la rifiltrazione verso il terreno).
Nel sistema chiuso il calore è intercettato dal terreno per mezzo di una tubazione
continua sotterrata,
con al suo interno un fluido refrigerante (per le pompe a espansione diretta) o
liquido antigelo mantenuto
a bassa temperatura e pressurizzato.
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Il ciclo di riscaldamento. Nelle pompe di calore a espansione diretta
il fluido refrigerante raccoglie il calore dal sottosuolo e quindi entra direttamente
nel compressore.
Nelle pompe di calore che usano l'acqua o un liquido antigelo si
ha una cessione di calore intermedia (dai liquidi detti prima al fluido refrigerante)
in un primo scambiatore di calore.
In seguito il ciclo prosegue come nelle pompe
di calore ad aria.
Il ciclo di raffreddamento. A differenza delle pompe di calore
ad aria, non è necessaria l'operazione di sbrinamento, in quanto la temperatura
nel sottosuolo è molto più stabile e il compressore è sistemato all'interno dell'edificio.
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