Operating principle of heat pumps

Heat pumps are machines capable of transferring heat from a body at a lower temperature to a body at a higher temperature, using electrical energy. The sun's rays heat the air, water and earth.

Air/water heat pumps only extract free energy in the air and transfer it to water in the form of heat.

Ciclo di defrosting

Il ciclo di defrosting (conosciuto anche come ciclo di sbrinamento) avviene quando le unità funzionano in riscaldamento (pompa di calore).
Durante il funzionamento a pompa di calore lo scambiatore esterno opera come evaporatore per cui la sua superficie risulta ad una temperatura molto bassa quando anche l'aria esterna è fredda (con un DT anche di 10°C); questo comporta la formazione di ghiaccio su di esso, dovuta alla presenza di umidità nell'aria esterna, e di conseguenza una riduzione dell'efficienza dello scambio termico (il ghiaccio è isolante).

Accumulo termico puffer / buffer

La presenza di un accumulo (puffer o buffer) fa sì che il generatore invece di funzionare ad intermittenza (accendi-spegni) nell'arco dell'intera giornata, si accenda un minor numero di volte, ma per il tempo necessario a riscaldare tutto il volume di acqua presente nel serbatoio.
Ciò comporta un notevole incremento del rendimento impiantistico in quanto un generatore che lavora ad intermittenza svolge invece una parte minima della sua attività a regime.

Con un'analogia automobilistica possiamo dire che un impianto senza adeguato accumulo si comporta come un'auto in un circuito urbano (alti consumi), mentre un impianto con adeguato accumulo si comporta come un'auto condotta con una guida a velocità costante (bassi consumi). È noto che percorrere 10 chilometri in città comporta considerevoli consumi di carburante in quanto si è costretti a fermarsi e ripartire più volte. Lo stesso accade per un impianto senza accumulo per il quale, oltre a raggiungere raramente la situazione di massimo rendimento, una parte considerevole del calore non viene ceduta all'acqua (a causa del continuo accendi-spegni), ma viene invece dissipata nel riscaldamento del generatore stesso (involucro, compressore, scambiatore, ecc...).

COP

L’efficienza di una pompa di calore, nel funzionamento a freddo è misurata dall’ "indice di efficienza elettrica" EER(Energy Efficiency Ratio), mentre nel funzionamento a caldo è misurata dal "coefficiente di prestazione" COP (Coefficient Of Performance) che è il rapporto tra l’energia prodotta (calore ceduto all’ambiente da riscaldare) e l’energia elettrica consumata per far funzionare la macchina.

Differenze tra monoblocco e split

Le pompe di calore split presentano dei vantaggi derivanti dalla separazione dell'evaporatore dalla pompa di calore vera e propria, prima e la più importante non temono il gelo anche in caso di interruzione della corrente.