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Le pompe di calore sono delle apparecchiature di carattere termodinamico che sfruttano il ciclo inverso di CARNOT (link wikipedia: http://it.wikipedia.org/wiki/Ciclo_di_Carnot ). La loro principale funzione è quella di trasferire energia termica (calore) impiegando una minima quantità di energia elettrica. Il cuore energetico della pompa di calore è il suo compressore che può essere di diverse tipologie:
Compressore "Scroll"
Il gas viene aspirato dalla periferia delle spirali grazie al movimento eccentrico della spirale interna, che costituisce il rotore del compressore.
Successivamente, grazie al movimento sempre eccentrico del rotore, il volume della camera viene ridotto progressivamente e quindi il gas diventa caldo e acquista pressione.
Il fluido successivamente viene inviato al condotto di scarico attraverso la porta di scarico situata esattamente al centro delle spirali (al termine dei profili spiraliformi, in corrispondenza di quella sorta di "virgola" che si vede nel centro del rotore).
Compressore rotativo
Il gas a bassa pressione, aspirato dalla valvola ad un determinato istante della rotazione del ROTORE interno, viene poi compresso a seguito della riduzione del volume della camera dovuto al movimento eccentrico del rotore centrale.
Il gas compresso e ad alta temperatura viene poi inviato alla valvola di mandata ed espulso attraverso il condotto di scarico.
Ci sono compressori SWING a PALETTE o compressori con rotore LISCIO, che hanno avuto maggiore successo sul mercato a causa della loro maggiore affidabilità.
Compressore a vite
Il gas viene aspirato dalla parte posteriore, dove si trova il motore elettrico raffigurato con collegamenti arancioni, e compresso tra i due lobi (viti) che generalmente vengono realizzati con 5 o 7 principi.
Le viti (lobi) si distinguono in "maschio" (male screw) e "femmina" (female screw): la compressione del gas avviene grazie alla riduzione del volume della camera di aspirazione causato "dall'ingranamento" del "lobo maschio" all'interno del corrispondente "lobo femmina".
Compressore centrifugo
Il compressore centrifugo, a differenza dei compressori che usano effetti volumetrici, utilizza effetti dinamici per comprimere il gas.
Praticamente il fluido a bassa pressione viene aspirato al centro della girante, la quale ruota anche con velocità fino a 10.000 RPM (giri/minuto) e inviato verso la periferia della stessa.
La grande velocità impressa al gas dai profili della girante viene poi convertita in pressione nella coclea di raccolta dove il gas, rallentando il suo moto, diventa caldo e ad alta pressione.
Il compressore elabora un fluido frigorigeno che può essere di origine naturale, come l'acqua (R718), l'ammoniaca (R717) e l'anidride carbonica (R744) o di origine sintetica come gli HFC ( IdroFluoroCarburo - R134A- R410A).
La pompa di calore si compone infine di due scambiatori: evaporatore e condensatore. Questi possono essere di due tipologie:
Scambiatore a piastre
Sono scambiatori di calore molto compatti costituiti da più piastre di scambio termico nel quale transita il fluido.
Esistono scambiatori a piastre che possono essere ispezionati per interventi di accurata pulizia meccanica delle piastre medesime, soprattutto in caso di fluidi corrosivi o che presentano del particolato in sospensione.
Scambiatore a tubi e mantello
Questi scambiatori di calore sono costituiti da un mantello metallico esterno che racchiude internamente una serie di fasci tubieri.
Un fluido scorre internamente ai tubi costituenti il fascio tubiero, mentre l'altro fluido scorre esternamente (lato mantello), seguendo un percorso trasversale alternato rispetto al fascio di tubiero interno.
In caso di fluidi corrosivi o con particolato in sospensione, è possibile accedere ai tubi interni (aprendo una delle due calotte di chiusura) per eseguire un'operazione di pulizia meccanica o di rigenerazione.
Queste macchine, nella loro versione a recupero di calore, possono soddisfare contemporaneamente le esigenze di raffrescamento, riscaldamento e produzione di acqua calda sanitaria.
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