Appunti degli studenti per corsi ed esami del Prof. Papurello Davide

Le macchine in grado di trasferire calore da un corpo ad un altro sono state usate in passato esclusivamente per raffreddare qualcosa. Recentemente ha iniziato a diffondersi il loro uso per ottenere il riscaldamento di qualcosa, specialmente nel campo della climatizzazione degli edifici. Quindi da macchine frigorifere si è iniziato a chiamarle «pompe di calore». Esse sfruttano il medesimo principio di funzionamento delle macchine frigorifere. Nonostante il principio di funzionamento sia uno solo, le tecnologie attualmente disponibili sono molte e anche molto diverse fra loro. Perciò si illustrano i vari pregi e difetti delle differenti tipologie. Aspetto fondamentale è anche il tipo di sorgente utilizzata dalla macchina. Infatti si possono utilizzare l'aria, l'acqua, il terreno. Possono essere usate come sorgente termica anche l'aria espulsa dagli impianti di climatizzazione, le acque nere e grigie e gli accumuli di impianti solari termici. Una opportunità molto promettente è l'usare il suolo come accumulo di energia, sfruttandolo come pozzo durante il periodo di raffreddamento e come sorgente durante il periodo di riscaldamento. A questo proposito vengono studiati i dati relativi a una pompa di calore geotermica sperimentale con lo scambiatore di calore abbinato ad un elemento strutturale. Ci si focalizza sull'analisi dello scambio termico con il terreno, vedendo se è applicabile con le dovute approssimazioni il metodo sviluppato per scambiatori a sonde geotermiche verticali dall'American society of heating, refrigerating and air-conditioning engineers (ASHRAE).