Progettazione di scambiatori di calore per applicazioni in pompa di calore

Titolo originale:

Design of Heat Exchangers for Heat Pump Applications

Contenuto del libro:

Le pompe di calore (HP) consentono di fornire calore senza combustione diretta, sia in applicazioni civili che industriali.

Sono sistemi molto efficienti che, sfruttando l'energia elettrica, riducono notevolmente l'inquinamento ambientale locale e le emissioni globali di CO2. Il fatto che l'elettricità sia una risorsa parzialmente rinnovabile e che il coefficiente di prestazione (COP) possa arrivare a quattro o più, significa che gli HP possono essere quasi neutrali dal punto di vista delle emissioni di carbonio, per un futuro pienamente sostenibile.

La scelta appropriata della fonte di calore e la corretta progettazione degli scambiatori di calore sono fondamentali per ottenere elevate efficienze di HP. Gli scambiatori di calore (anche in termini di strategie di controllo delle HP) sono quindi uno degli elementi principali delle HP e il miglioramento delle loro prestazioni aumenta l'efficacia dell'intero sistema. Per il corretto dimensionamento è necessario tenere conto sia del trasferimento di calore che delle perdite di carico, soprattutto nel caso di mini e micro geometrie, per le quali non è possibile applicare i modelli e le correlazioni tradizionali.

Sono necessari nuovi modelli e misure per la migliore progettazione dei sistemi HPs, comprese le strategie di ottimizzazione per lo sfruttamento dell'energia, il controllo della temperatura e l'affidabilità meccanica. Pertanto, un approccio multidisciplinare dell'analisi è richiesto e diventa la sfida del futuro.