LE POMPE DI CALORE SARANNO DIVENTATE PIÙ POPOLARI DI FRIGI?

04/06/2018 - 12:23
Renewable Energy Development Institute - REDI
LE POMPE DI CALORE SARANNO DIVENTATE PIÙ POPOLARI DI FRIGI?

La storia dello sviluppo delle pompe di calore è inestricabilmente connessa con la storia dello sviluppo dei frigoriferi. Nel 1852 William Thomson (il signore Kelvin) propose un pratico sistema di pompe di calore che chiamavano "il moltiplicatore di calore". Quindi il sistema di pompe di calore è stato migliorato ed elaborato, soprattutto da un ingegnere austriaco Piotr Ritter von Rittinger, che dovrebbe essere considerato il creatore della pompa di calore. È stato proprio lui a progettare le prime pompe di calore nel 1885. Tuttavia, è stato utilizzato in pratica molto più tardi, negli anni Quaranta del XX secolo, con l'aiuto dell'inventore Robert Weber. Il brevetto sulla tecnologia delle pompe di calore è stato dato nel 1912 in Svizzera. Si svilupparono negli anni trenta del XX secolo quando la prima pompa di calore progettata per il riscaldamento e la fornitura di acqua calda domestica, che usava il calore dell'aria ambiente, fu costruita in Inghilterra. Nel 1990, gli Stati Uniti hanno lanciato la prima pompa di calore che è stata installata nell'edificio del quartier generale combinato di illuminazione a New Haven, nel Connecticut.

La pompa di calore è un dispositivo che trasforma il calore da una fonte a bassa temperatura a un ambiente a temperatura più elevata come il sistema di riscaldamento della casa. Ciò che distingue il calore della pompa di calore da altre fonti, è la possibilità di utilizzare un basso potenziale energetico prelevato dall'ambiente (terra, aria e acqua) per coprire il fabbisogno di calore durante la stagione di riscaldamento, per riscaldare l'acqua per fornire calore domestico acqua e raffreddamento della casa in estate. Pertanto, la pompa di calore fornisce forniture energetiche altamente efficaci senza l'uso di gas e altri idrocarburi.

La pompa di calore è in grado di assorbire calore da diverse fonti quali aria, acqua o terra. A seconda del tipo di calore e del suo ricevitore, un evaporatore e un condensatore possono essere soddisfatti come scambiatori di calore "aria-liquidi", "aria-aria" o "liquido-liquido". I vantaggi del sistema di pompe di calore "aria-aria" sopra le pompe "aria-liquido" sono un costo inferiore e una bassa temperatura di deflusso (la temperatura della massa d'aria che passa attraverso lo scambiatore di calore del condensatore). Ciò consente di fornire prestazioni migliori e quindi un elevato livello di emissione di calore.

Alcuni decenni fa le pompe di calore erano molto costose e disponibili solo per una ricca classe sociale, ma con lo sviluppo della tecnologia sono diventate più accessibili a molte persone. Oggigiorno le pompe di calore e i collettori solari sono utilizzati per riscaldare le superfici e per fornire acqua calda sanitaria.

A causa dei cambiamenti nelle politiche di molti paesi che mirano a salvare la situazione ecologica sulla Terra, la maggior parte dei paesi ha iniziato a utilizzare i combustibili organici. In questo modo le pompe di calore sono diventate uno dei tipi alternativi di sistema di riscaldamento. Sono dispositivi ecologicamente puliti perché l'operazione non emette i prodotti della combustione e non produce prodotti di scarto.

L'uso di pompe di calore fa ben sperare per il futuro dei sistemi combinati, in combinazione con altre tecnologie che usano fonti di energia rinnovabile come l'energia solare ed eolica e la bioenergia, che consente di raggiungere i più alti indicatori economici. L'uso di pompe di calore è il più grande contributore all'economia delle risorse energetiche non rinnovabili con l'aiuto di tecnologie energetiche non tradizionali.

Le pompe di calore dovute alla loro efficienza energetica hanno conquistato i mercati di Stati Uniti, Cina, Giappone e paesi dell'UE molto tempo fa. Sempre più spesso vengono utilizzati nei sistemi di riscaldamento. Tali sistemi sono molto popolari, quindi le persone non ottengono solo una fornitura regolare di acqua calda, ma anche i pavimenti riscaldati nelle loro case.

Al momento, il mondo gestisce circa 10 milioni di pompe di calore di varie potenze, da pochi kW a centinaia di MW. Secondo le stime del World Energy Committee fino al 2020 nei paesi sviluppati, la quota di riscaldamento e fornitura di acqua calda per riscaldamento non sarà inferiore al 75%. Ciò dimostra che la politica globale sta cambiando la sua strategia per l'approvvigionamento di calore: vi è una transizione dalla combustione tradizionale del combustibile organico a utilizzare tecnologie energetiche efficienti per il trattamento del calore ambientale o la fuga di calore tecnica.

Ogni anno negli Stati Uniti vengono prodotte milioni di pompe di calore. Durante la costruzione di nuovi edifici le pompe di calore vengono utilizzate per il riscaldamento. Questo standard è stato approvato dalla legislazione federale degli Stati Uniti.

In Germania il sussidio statale è previsto per l'installazione di pompe di calore geotermiche nella misura di 200 euro per ogni kW di gruppo elettrogeno. In Svezia, le pompe di calore forniscono il 50% del calore totale. Tuttavia, a Stoccolma, le pompe di calore geotermiche forniscono il 12% del calore totale della città di potenza di 320 MW.

Sulla base del tasso di utilizzo delle pompe di calore si può presumere che nel prossimo futuro saranno installati in ogni casa. Questo sarà ovvio come la presenza del frigorifero in ogni casa oggi.