La climatizzazione degli spazi con pompa di calore industriale offre una serie di vantaggi alle aziende che operano in grandi stabilimenti, tra i principali l'efficienza energetica. Le pompe di calore utilizzano una piccola quantità di energia elettrica per trasferire il calore da un luogo all'altro, anziché generarlo direttamente.
Ciò significa che possono fornire riscaldamento e raffreddamento a una frazione del costo energetico rispetto ai sistemi HVAC tradizionali. Difatti, lo stesso complemento fornisce sia riscaldamento sia raffreddamento, poiché hanno la capacità di invertire il loro funzionamento, fornendo aria calda in inverno e aria fredda in estate.
Tuttavia, la climatizzazione ambienti industriali con pompa di calore funziona estraendo il calore dall'aria o dal terreno e trasferendolo nello spazio da riscaldare o raffreddare. Ciò avviene attraverso un ciclo di refrigerazione, in cui il refrigerante assorbe il calore dalla fonte e poi lo rilascia nell'ambiente.
Il processo prevede la compressione e l'espansione del refrigerante, che cambia stato da gas a liquido e viceversa. Questo ciclo si ripete continuamente per mantenere la temperatura desiderata nello spazio industriale.
Affinché il vantaggio sia valevole è importante assicurarsi che il sistema sia modulato per le dimensioni dello spazio industriale. Non a caso, i sistemi sottodimensionati faticano a riscaldare o raffreddare adeguatamente lo spazio, mentre quelli sovradimensionati causano sprechi di energia e riducono ciò che più favoriscono il loro funzionamento, ovvero l'efficienza energetica.
Definizione e funzionamento di una pompa di calore industriale
La pompa di calore industriale è un dispositivo che utilizza l'energia meccanica per trasferire il calore da un luogo all'altro, funzionando in base al principio della termodinamica. Non a caso, distribuisce riscaldamento o raffreddamento a uno spazio, a seconda della temperatura desiderata. A differenza dei sistemi di riscaldamento tradizionali, che generano calore attraverso la combustione di combustibili, una pompa di calore estrae il calore dall'aria, dal terreno o dall'acqua e lo trasferisce nel luogo desiderato.
Il funzionamento del dispositivo coinvolge quattro componenti principali: un evaporatore, un compressore, un condensatore e una valvola di espansione. L'evaporatore assorbe il calore dalla sorgente, il refrigerante evapora mentre assorbe il calore, diventando un gas a bassa pressione. Successivamente, entra in gioco il compressore, il quale aumenta la pressione e la temperatura del gas refrigerante, trasformandolo in un gas ad alta pressione. Quest’ultimo fluisce nel condensatore dove cede calore all'ambiente circostante.
La fase finale del funzionamento di una pompa di calore è la valvola di espansione. Questa valvola riduce la pressione del liquido refrigerante, facendolo diventare un liquido a bassa pressione. Il liquido ritorna quindi all'evaporatore per ricominciare il processo. Esistono diversi tipi di pompe di calore utilizzati per la climatizzazione industriale, tra cui le pompe di calore ad aria, ad acqua e geotermiche.
Le pompe di calore ad aria estraggono il calore dall'aria circostante e lo trasferiscono all'interno in inverno, durante l’estate il processo si inverte poiché la pompa di calore estrae il calore dall'interno e lo rilascia all'esterno, raffreddando efficacemente lo spazio.
A differenza, le pompe di calore ad acqua utilizzano l'acqua come fonte di scambio termico, estraendo il calore da una fonte d'acqua e lo trasferiscono all'interno per il riscaldamento. Allo stesso modo, durante i mesi estivi, il calore viene estratto dall'interno e rilasciato alla fonte d'acqua, raffreddando l'ambiente.
Invece, le pompe di calore geotermiche sfruttano la temperatura stabile del terreno per estrarre o rilasciare calore. Si basano su una rete di tubi sotterranei riempiti di refrigerante per trasferire il calore tra il terreno e lo spazio interno. Si tratta di una soluzione altamente efficiente ed ecologica, in quanto si utilizza l'energia termica naturale della terra. I sistemi funzionano in automatico senza l’intervento dei lavoratori garantendo altresì un ambiente di lavoro sicuro.
Vantaggi e considerazioni nell’utilizzo dei dispositivi industriali
I vantaggi delle pompe di calore industriali sono ascrivibili all’efficienza energetica, alla loro innata flessibilità e alla loro conseguente sostenibilità. Dato che il loro funzionamento non si basa sulla combustione per generare calore, può fornire sia riscaldamento sia raffreddamento a una frazione dell'energia consumata dai sistemi di riscaldamento tradizionali, garantendo quindi sostenibilità ambientale e un’alta percentuale di efficienza energetica.
Infatti, le pompe di calore possono raggiungere un rapporto di efficienza energetica (EER) superiore a 3, il che significa che per ogni unità di energia elettrica consumata, possono produrre tre unità di energia per il riscaldamento o il raffreddamento. In pratica, a livello di costi ciò si traduce in un notevole risparmio in bolletta.
Nonostante tutti questi vantaggi, il costo di implementazione iniziale è piuttosto alto. Tuttavia, vengono ammortizzati nel lungo periodo con una manutenzione ordinaria e predittiva. È importante lavorare con un appaltatore HVAC qualificato che possa valutare i requisiti specifici dello spazio e fornire una consulenza esperta nella progettazione e l'installazione del sistema, nonché in ordine della manutenzione ordinaria e predittiva affinché il sistema sia sempre funzionante a pieno regime energetico.
