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Cos’è una Pompa di Calore Termoacustica?

numero Sfoglia:0     Autore:Editor del sito     Pubblica Time: 2023-02-23      Origine:motorizzato

Si stima che quando si passa da una caldaia a gas a una pompa di calore elettrica, le emissioni annuali di ossido di carbonio (IV) diminuiscono di 2,5 tonnellate.Si prevede che questa quantità si ridurrà ulteriormente con le pompe di calore termoacustiche.Questa è la tecnologia più recente e ci sono solo pochi modelli.

Le pompe di calore termoacustiche sono tra le tecnologie verdi più cruciali e innovative.Si basano sull'utilizzo di onde di pressione acustiche per erogare effetti di riscaldamento o raffreddamento.L'interazione tra la parete solida e il gas oscillante facilita questi effetti termoacustici.



Cos’è una pompa di calore termoacustica?


Una pompa di calore termoacustica è una pompa di calore che funziona in modo simile a un motore termoacustico.Utilizza un'onda stazionaria anziché un refrigerante.Quest'onda stazionaria si trova in una sezione chiusa guidata da un altoparlante per ottenere una differenza di temperatura in tutta questa parte.

Allo stesso modo, i motori termoacustici utilizzano le onde sonore per diffondere il calore da una sezione all’altra.Questo processo richiede molto lavoro e lo fa l'altoparlante.Inoltre, un motore termoacustico può essere descritto come un dispositivo che utilizza la differenza di calore per fornire onde sonore, che possono essere trasformate in corrente elettrica, in modo simile a come funziona un microfono.

Mentre i motori termoacustici possono utilizzare sia onde viaggianti che stazionarie, le pompe di calore termoacustiche utilizzano onde stazionarie.



Come funziona una pompa di calore termoacustica?


Una pompa di calore termoacustica applica la conoscenza che in un'onda sonora, le particelle di gas si espandono e si comprimono diffusivamente e la temperatura e la pressione cambiano allo stesso tempo;la pressione e la temperatura raggiungono il minimo o il massimo contemporaneamente.Generalmente una pompa di calore termoacustica è dotata di camino, risonatore e scambiatori di calore.

In un tubo chiuso può verificarsi interferenza tra onde che si muovono in percorsi opposti a frequenze specifiche.Questa interferenza porta alla risonanza e genera un'onda stazionaria.

Poi c'è lo stack, che comprende minuscoli canali paralleli.Quando posizionato in una posizione particolare nel risonatore con un'onda stazionaria, si sviluppa una differenza di temperatura in tutto lo stack.Posizionando gli scambiatori di calore su entrambi i lati dello stack è possibile produrre e disperdere calore.

Inoltre, questo processo può essere invertito per effetti di raffreddamento.Una variazione di temperatura in tutto il camino genera un'onda sonora.Generare e spostare il calore dal serbatoio freddo a quello caldo è un bel processo.

Il camino stabilisce una diminuzione di pressione.L'interferenza tra le onde acustiche riflesse e quelle entranti è difettosa.La variazione di ampiezza fa muovere l'onda stazionaria, conferendole proprietà acustiche.

In sintesi, una pompa di calore termoacustica funziona applicando il Ciclo Bryton, mentre la refrigerazione prevede i seguenti quattro processi:



Compressione del gas diabatico


Quando le particelle di gas vengono spostate, si comprimono adiabaticamente, provocando un aumento della loro temperatura.Successivamente, ora hanno una temperatura più alta di prima.



Trasferimento isobarico di calore


L'aumento della temperatura delle particelle trasferisce il calore alla piastra a pressione costante, raffreddando il gas.



Espansione adiabatica dei gas


Questo processo comporta lo spostamento del gas dalla sua posizione originale.A causa dell'espansione adiabatica del gas, la temperatura del gas diminuisce e diventa più fredda della piastra fredda.



Trasferimento isobarico di calore


La temperatura ridotta del gas facilita il trasferimento di calore al gas a pressione costante, riportando il gas alla sua temperatura originale.



Vantaggi delle Pompe di Calore Termoacustiche

Nessun refrigerante


Questo deve essere il vantaggio più significativo di avere una pompa di calore termoacustica.Con una pompa di calore di questo tipo, i produttori non dovranno più preoccuparsi di determinate normative che limitano la quantità di refrigerante che possono utilizzare nelle loro unità.


Meno problemi di condensa


Le pompe di calore termoacustiche hanno meno problemi con la condensa, che può causare dighe di ghiaccio sui tetti o sulle pareti durante l'inverno se non vengono installate correttamente.Inoltre, i pannelli non arrugginiscono, il che può rappresentare un problema con i sistemi più vecchi che utilizzano pannelli in acciaio zincato per l’isolamento.


Energia efficiente


Queste unità sono più efficienti dal punto di vista energetico rispetto ai sistemi di riscaldamento convenzionali perché si basano sulle correnti di convezione naturale invece che sul flusso d'aria attraverso tubi o condotti per trasferire il calore da un luogo all'altro all'interno della casa o dell'edificio aziendale (o anche all'esterno).


Meno costi di manutenzione


L'unica manutenzione richiesta per le pompe di calore termoacustiche è garantire che siano mantenute pulite e prive di polvere o sporco in modo che funzionino in modo efficiente.Questo è molto più semplice rispetto alla manutenzione di altri tipi di pompe di calore, poiché non è necessario oliare o pulire filtri o condensatori: mantienilo pulito e pulito!


Facile da pulire


Le pompe di calore termoacustiche sono facili da pulire e manutenere.Il sistema è completamente sigillato e le ventole possono essere rimosse, pulite e reinstallate delicatamente senza attrezzi.Ciò consente di mantenere il sistema senza aprirlo.

La pompa di calore termoacustica è un sistema a circuito chiuso che non necessita di fluidi per il suo funzionamento.Questa tecnologia elimina la necessità di condutture, il che aiuta a ridurre i costi di costruzione e ad aumentare l'efficienza.



Svantaggi delle pompe di calore termoacustiche


Gli svantaggi delle pompe di calore termoacustiche includono quanto segue:

  • Costi elevati di installazione e manutenzione

  • Difficile da installare in spazi ristretti

  • Applicazione limitata a determinati climi


Domande frequenti

Come funziona una pompa di calore termoacustica?


Una pompa di calore termoacustica funziona trasformando le onde sonore stazionarie in movimento.Un lato della pila crea queste onde e lascia che l'altro lato rimanga fresco.



Quanti tipi di pompe di calore sono attualmente presenti sul mercato?


Attualmente esistono sei tipi principali di pompe di calore e sono:


Pompe di calore ad aria


Queste unità trasferire il calore tra una coppia di scambiatori di calore;uno posizionato fuori dalla tua proprietà.È dotato di alette che aspirano l'aria mentre il secondo scambiatore di calore riscalda l'aria dell'interno o l'acqua, che viene dispersa in tutta la casa attraverso il riscaldamento a pavimento o i radiatori.


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Pompe di calore geotermiche


Questi tipi di pompe di calore estrarre il calore dalle acque sotterranee o dal suolo, che rimane a una temperatura piuttosto costante durante tutto l'anno al di sotto di una profondità di 30 piedi.Se la pompa di calore geotermica viene mantenuta correttamente, di solito ha un COP 4,0 all'inizio del periodo di riscaldamento e un COP 3,0 mentre si continua a estrarre calore.

Tuttavia, l'installazione di queste macchine è molto costosa perché richiederanno alcuni lavori di perforazione.La persona o la squadra che lo installerà eseguirà un foro per posizionare lo scambiatore di calore.


Pompa di calore ad aria di scarico


Queste macchine utilizzano l'aria di scarico della tua proprietà come fonte di calore e necessitano di ventilazione meccanica.Sono disponibili in due tipologie principali:

Unità di scarico aria-acqua che trasferiscono il calore in un circuito comprendente un serbatoio dell'acqua.

Macchine aria-aria di scarico che spostano il calore nell'aria circostante.


Pompe di calore assistite dal sole


Come suggerisce il nome, le pompe di calore comprendono diversi pannelli solari e una pompa di calore.Inoltre, potrebbe consistere in un pannello solare fotovoltaico anziché in pannelli solari termici.


Pompa di calore ad acqua


Funziona in modo simile a una pompa di calore geotermica, sebbene tragga calore da un corpo idrico anziché dal terreno.Tenendo presente questo, il corpo idrico deve essere sufficientemente grande da gestire l'effetto di raffreddamento di questa macchina senza uccidere o congelare gli animali nell'acqua.


Pompe di Calore Termoacustiche


Come sottolineato, queste unità sono piuttosto nuove sul mercato.Funzionano come un motore termico termoacustico ma senza il refrigerante.Utilizzano invece un'onda stazionaria in una sezione chiusa e vengono gestite da un altoparlante per ottenere una variazione di temperatura in tutta la sezione.



Se installo una pompa di calore, i miei costi di riscaldamento si ridurranno?


SÌ.Anche se la maggior parte delle pompe di calore necessita di elettricità per funzionare, utilizzano meno calore di quello che trasferiscono dall'esterno all'interno della proprietà.La quantità di calore ceduta a fronte dell'elettricità utilizzata dipende dalla temperatura di uscita e della sorgente.Pertanto, varia costantemente durante tutto l'anno poiché le temperature esterne cambiano molto.

Il modo in cui ciò influirà sulle tue bollette dipende da alcuni fattori, come:

  • Il tipo di pompa di calore di cui disponi e il suo tasso di efficienza

  • Il carburante che stai sostituendo e quanto costa

  • La zona in cui risiedi

  • La progettazione del tuo impianto di riscaldamento centralizzato




Quali sono gli incentivi per l’acquisto di pompe di calore?


Il governo è fortemente impegnato a ridurre le emissioni di gas serra e gli effetti del drastico cambiamento climatico.Per questo ha avviato diversi programmi per convincere aziende e cittadini inglesi ad utilizzare le pompe di calore.Per dettagli più specifici sui loro incentivi, leggi i volumi 1 e 2 delle tariffe verdi.



È necessaria l'approvazione per installare una pompa di calore?


No. È fondamentale verificare l'approvazione con l'agenzia di pianificazione locale prima di installare la pompa di calore.La maggior parte delle installazioni sono viste come 'sviluppo consentito';quindi non è necessaria alcuna autorizzazione.Tuttavia, le aspettative sono il motivo per cui è una buona idea verificare con l'autorità di pianificazione locale, soprattutto se risiedi in una regione protetta o in una proprietà classificata.

Inoltre, sarebbe meglio dire al tuo DNO locale che desideri installare una pompa di calore, poiché sono responsabili della connessione alla rete.




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