• Il COP - coefficiente di prestazione ( Coefficient Of Performance ) rappresentativo dell ’ energia termica fornita in fase di riscaldamento all ’ ambiente e
• L ’ EER ( Energy Efficiency Ratio ) come indicatore dell ’ e- nergia termica sottratta all ’ ambiente climatizzato ( prestazione in raffrescamento ).
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FOCUS
le unità interne ed esterne della pompa di calore sono separate . Come abbiamo accennato , le pompe di calore possono essere utilizzate per il riscaldamento e il raffrescamento degli edifici , per la produzione di acqua calda sanitaria , per alimentare i sistemi di riscaldamento a pavimento in ambito domestico , nelle piscine , nei processi produttivi dov ’ è necessaria acqua calda . Per quanto riguarda il riscaldamento degli ambienti , le pompe di calore possono essere utilizzate come unica fonte di energia per il riscaldamento ( pompe di calore monovalenti ) oppure in combinazione con altri sistemi di riscaldamento ( pompe di calore bivalenti ). Nel caso di pompe di calore monovalenti il sistema di riscaldamento ( a bassa temperatura , con temperature di esercizio compresa fra 30 ° C e 35 ° C ) è costituito da tubazioni collocate sotto il pavimento ( riscaldamento a pannelli radianti ). Il riscaldamento a pavimento può essere utilizzato in combinazione con pompe di calore ( monovalenti o bivalenti ), con caldaie a condensazione o con sistemi ibridi . Le pompe di calore bivalenti sono impiegate nei sistemi di climatizzazione mediante impianti radianti a pavimento o con ventilconvettori . La pompa di calore può essere abbinata a un impianto solare termico o a un impianto fotovoltaico . Nel primo caso la soluzione consente di combinare la produzione di energia termica da fonte solare con la pompa di calore ; nel secondo caso , l ’ impianto fotovoltaico produrrà l ’ energia elettrica necessaria al funzionamento della pompa di calore che , quindi , sarà l ’ unico sistema di riscaldamento / raffrescamento utilizzato per la climatizzazione dell ’ ambiente interno e la produzione di acqua calda sanitaria . L ’ energia
Figura 2 . Indicatori ideali di efficienza COPCarnot ed ERRCarnot in funzione delle temperature di lavoro ( in ° C )
elettrica prodotta dall ’ impianto fotovoltaico , quindi , può essere utilizzata per alimentare parzialmente o totalmente la pompa di calore .
Efficienza prima di tutto
Il principale vantaggio nell ’ utilizzare una pompa di calore rispetto a un altro sistema di riscaldamento è l ’ efficienza . In elettrotecnica sappiamo che il rapporto tra la potenza resa da una macchina e la potenza assorbita per il funzionamento è chiamato rendimento . Ad esempio , in una macchina elettrica ideale , nella quale le perdite ( effetto Joule , nel ferro , meccaniche , altre ) sono nulle , il rendimento è pari a 1 ( uno ). Nelle macchine reali il rendimento è sempre inferiore a 1 ( uno ) anche in quelle più performanti . Talvolta il rendimento lo troviamo espresso anche in termini percentuali , dove con il 100 % intendiamo il rendimento della macchina ideale . Per misurare le prestazioni delle pompe di calore , invece , si ricorre alla misura dell ’ efficienza , definita dal rapporto tra l ’ effetto utile ( calore fornito ) e l ’ energia spesa ovvero consumata dalla macchina per il funzionamento , mediante due indicatori :
• Il COP - coefficiente di prestazione ( Coefficient Of Performance ) rappresentativo dell ’ energia termica fornita in fase di riscaldamento all ’ ambiente e
• L ’ EER ( Energy Efficiency Ratio ) come indicatore dell ’ e- nergia termica sottratta all ’ ambiente climatizzato ( prestazione in raffrescamento ).
Il COP è maggiore di 1 ( uno ) e generalmente compreso fra 3 e 6 . Questo significa che , nel range di temperatura compreso nel funzionamento della pompa di calore , l ’ energia termica fornita è superiore all ’ energia prelevata . Con « riferimento alla pompa di calore ideale che opera secondo un ciclo termodinamico ( ciclo di Carnot inverso ) in cui l ’ efficienza dipende esclusivamente dalle temperature » di lavoro , i due indicatori possono essere calcolati con le seguenti formule :
Vantaggi per l ’ ambiente
Minor energia consumata equivale a maggior risparmio e , quindi , a minori emissioni per la produzione di energia . A parità di energia termica , l ’ utilizzo di una pompa di calore consente di risparmiare fino al 40 % rispetto a una caldaia a condensazione ; soprattutto l ’ utilizzo della macchina è privo di emissioni dovute alla combustione ( fumi ). Nel caso di una pompa di calore a compressione , inoltre , le emissioni derivanti dal prelievo di energia elettrica dalla rete possono essere ulteriormente ridotte utilizzando l ’ energia elettrica prodotta localmente con le fonti rinnovabili installando , ad esempio , un impianto fotovoltaico . Queste pompe di calore , inoltre , non richiedono la realizzazione di canne fumarie dedicate ed è possibile evitare anche la distribuzione del gas all ’ interno degli edifici riducendo il carico d ’ incendio complessivo . Discorso particolarmente utile nell ’ ambito della prevenzione incendi .
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