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La pompa di calore è costituita da un circuito chiuso, percorso da uno speciale fluido (frigorigeno) che, a seconda delle condizioni di temperatura e di pressione in cui si trova, assume lo stato di liquido o di vapore.
Il circuito chiuso è costituito da:
• un compressore
• un condensatore
• una valvola di espansione
• un evaporatore
Il condensatore e l’evaporatore sono costituiti da scambiatori di calore, cioè tubi posti a contatto con un fluido di servizio (che può essere acqua o aria) nei quali scorre il fluido frigorigeno. Questo cede calore al condensatore e lo sottrae all’evaporatore.
I componenti del circuito possono essere sia raggruppati in un unico blocco, sia divisi in due parti (sistemi “SPLIT”) raccordate dai tubi nei quali circola il fluido frigorigeno.
Nel funzionamento il fluido frigorigeno, all’interno del circuito, subisce le seguenti trasformazioni:
• Compressione: il fluido frigorigeno allo stato gassoso e a bassa pressione, proveniente dall’evaporatore, viene portato ad alta pressione; nella compressione si riscalda assorbendo una certa quantità di calore.
• Condensazione: il fluido frigorigeno, proveniente dal compressore, passa dallo stato gassoso a quello liquido cedendo calore all’esterno.
• Espansione: passando attraverso la valvola di espansione il fluido frigorigeno liquido si trasforma parzialmente in vapore e si raffredda.
• Evaporazione: il fluido frigorigeno assorbe calore dall’esterno ed evapora completamente. L’insieme di queste trasformazioni costituisce il ciclo della pompa di calore: fornendo energia con il compressore, al fluido frigorigeno, questo, nell’evaporatore, assorbe calore dal mezzo circostante e, tramite il condensatore, lo cede al mezzo da riscaldare.
Sorgente fredda
Il mezzo esterno da cui si estrae calore è detto sorgente fredda. Nella pompa di calore il fluido frigorigeno assorbe calore dalla sorgente fredda tramite l’evaporatore.
Le principali sorgenti fredde sono:
• l’aria: esterna al locale dove è installata la pompa di calore oppure estratta dal locale dove è installata la pompa di calore
• l’acqua: di falda, di fiume, di lago quando questa è presente in prossimità dei locali da ri- scaldare e a ridotta profondità.
Il pozzo caldo
L’aria o l’acqua da riscaldare sono detti pozzo caldo.
Nel condensatore il fluido frigorigeno cede al pozzo caldo sia il calore prelevato dalla sorgente fredda che l’energia fornita dal compressore.
Il calore può essere ceduto all’ambiente attraverso:
• ventilconvettori, costituiti da armadietti nei quali l’aria viene fatta circolare sopra corpi scaldanti;
• serpentine lt;/strong>inserite nel pavimento, nelle quali circola acqua calda;
• canalizzazioni, che trasferiscono direttamente il calore prodotto dalla pompa di calore ai diversi locali.
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