Il loro ciclo termodinamico è assolutamente uguale a quello dei frigoriferi. La sostanziale differenza consiste nel fatto che nei frigoriferi ci interessa il calore sottratto alla sorgente fredda, mentre nelle pompe di calore interessa il calore ceduto alla sorgente calda. Ciò comporta in pratica solo una differenza sul ΔT tra la sorgente calda e quella fredda. Schema dei componenti: Evaporatore: assorbe il calore Qf da una sorgente fredda, facendo evaporare il fluido frigorigeno. Compressore: comprime il fluido friorigeno, che deve essere tutto in fase gassosa, fino alla pressione corrispondente alla temperatura di saturazione presente nel condensatore spendendo il lavoro L. Condensatore: fa condensare il fluido friorigeno, cedendo all’ambiente il calore Qc, somma di Qf e L. Valvola di laminazione: attraverso una laminazione (trasformazione irreversibile ed isoentalpica) riporta la pressione a quella dell’evaporatore. Quindi il principio è che non si spende calore, ma lavoro al compressore, e ciò che vogliamo ottenere è l’asportazione di calore da una sorgente fredda (ciclo frigorifero) o la cessione di calore ad una sorgente calda (pompe di calore) La bontà di una macchina si calcola con il coefficiente di effetto utile, COP (Coefficient of Performance), inteso come rapporto tra potenza frigorifera e energia consumata ( per ogni KWh consumato produco un valore pari a COP di potenza frigorifera a seconda). In genere, un buon livello di COP si aggira attorno a 3, 3.5 e aumenta nel caso di inversione di ciclo, cioè nella modalità riscaldamento. Questo perché la macchina si trova ad operare in condizioni di minor sforzo, aumentando così l’efficienza.
Pompa di calora