Pompe di calore: tipologie disponibili

Rubrica: Energia

Titolo o argomento: La scelta della sorgente fredda

Tipologie di pompe di calore

Le pompe di calore si distinguono in base alla sorgente fredda e al pozzo caldo che utilizzano. Possono quindi essere del tipo “aria-acqua”, “aria-aria”, “acqua-acqua”, “acqua-aria”, “terra-acqua”, dove il primo termine indica la sorgente fredda dalla quale si preleva calore ed il secondo il pozzo caldo nel quale si riversa calore. Di particolare interesse è il mezzo della sorgente fredda dal quale si preleva calore. Ne vediamo di seguito importanti aspetti relativi alle tre principali tipologie ovvero:aria, acqua e terra.

Aria

L’aria è disponibile ovunque.
L’installazione della pompa di calore con sorgente fredda ad aria è relativamente semplice.
La potenza resa dalla pompa di calore diminuisce in concomitanza con la diminuzione della temperatura dell’aria.
Rumorosità per elevate quantità di aria da trattare.
Qualora si utilizzi aria esterna all’edificio, intorno a 0 °C, è necessario attivare un sistema di sbrinamento che comporta un ulteriore consumo di energia.
Cali critici di rendimento sotto i 5-6 °C.
L’utilizzo di aria interna all’edificio risulta essere più vantaggioso.
L’utilizzo di aria interna all’edificio prevede che essa sia rinnovata regolarmente (aria viziata).

Pompe di calore con sorgente fredda ad aria

Acqua

Nonostante due terzi del pianeta siano coperti da acqua essa non è sempre disponibile nelle immediate vicinanze di un edificio.
L’installazione della pompa di calore con sorgente fredda ad acqua è relativamente semplice.
Ridotta rumorosità.
Cali critici di rendimento sotto i 5-6 °C (con acqua di superficie).
Possibili problemi di ghiacciamento (con acqua di superficie).
Temperatura della sorgente fredda più costante (con acqua di falda).
Necessità di richiesta permessi (con acqua di falda).
L’acqua garantisce le prestazioni della pompa di calore senza risentire delle condizioni climatiche esterne.
L’utilizzo di acqua come sorgente fredda richiede un costo addizionale dovuto al sistema di adduzione.

Pompe di calore con sorgente fredda ad acqua

Terreno

Il terreno subisce minimi sbalzi di temperatura rispetto all’aria.
Le tubazioni orizzontali vanno interrate ad una profondità di circa 1-1,5 metri per non risentire delle variazioni di temperatura dell’aria esterna e, allo stesso tempo, mantenere i benefici effetti dell’insolazione.
È necessaria una estensione di terreno da 2 a 3 volte superiore alla superficie dei locali da riscaldare.
Sfruttamento del calore geotermico (qualora siano previste sonde geotermiche).
Soluzione costosa (complessità impianto sia nel caso di tubazioni orizzontali che di sonde geotermiche, superficie terreno necessaria).

Pompe di calore che utilizzano il terreno come sorgente fredda

Fonte principale: ENEA
Fonte di approfondimento: appunti universitari
Rielaborazione dati e approfondimenti a cura di ralph-dte.eu

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Pompe di calore: sorgente fredda e pozzo caldo

Rubrica: Energia

Titolo o argomento: Mezzi dai quale viene assorbito o al quale viene ceduto calore
Questo articolo segue dai precedenti indicati di seguito:
Che cos’è una pompa di calore?
Efficienza di una pompa di calore

Sorgente fredda

Il mezzo esterno da cui si estrae calore viene solitamente chiamato sorgente fredda (taluni lo chiamano pozzo freddo). Nella pompa di calore il fluido frigorigeno assorbe calore dalla sorgente fredda tramite l’evaporatore. Le principali sorgenti fredde sono l’aria, l’acqua e la terra. La prima può essere prelevata all’esterno dell’edificio nel quale è installata la pompa di calore oppure può essere prelevata all’interno del locale dove è installata la pompa stessa (locale tecnico), la seconda può provenire da una falda, un fiume o un lago, qualora questi si trovino nelle immediate vicinanze di una zona abitativa (l’acqua viene prelevata ad una ridotta profondità), oppure da un serbatoio riscaldato dalla radiazione solare. Infine l’ultima opzione, la terra, comporta l’inserimento di tubazioni a serpentina collegate all’evaporatore. In quest’ultimo caso è necessaria una superficie (giardino, terra agricola, ecc.), su cui poggiare le tubazioni a circa 1,5 metri sotto il terreno, di dimensioni pari ad almeno 3 volte la superficie dell’abitazione da riscaldare o raffrescare.

Il pozzo caldo

Se l’aria, l’acqua o il terreno esterni ad un’abitazione sono detti sorgente fredda, l’aria o l’acqua da riscaldare, ad esempio all’interno dell’abitazione in questione, sono detti pozzo caldo. Nel condensatore il fluido frigorigeno cede al pozzo caldo sia il calore prelevato dalla sorgente fredda che l’energia fornita dal compressore. La cessione di calore può avvenire tramite ventilconvettori (costituiti da armadietti nei quali l’aria viene fatta circolare sopra corpi scaldanti), serpentine (inserite nel pavimento, nelle quali circola acqua calda), canalizzazioni (le quali trasferiscono direttamente il calore prodotto dalla pompa di calore ai diversi locali).

Sorgente fredda ad aria

Installazione relativamente semplice.
Rumorosità per elevate quantità di aria da trattare.
Cali critici di rendimento sotto i 5-6 °C.

Pompa di calore con sorgente fredda ad aria

Sorgente fredda ad acqua di superficie

Installazione relativamente semplice.
Ridotta rumorosità.
Cali critici di rendimento sotto i 5-6 °C.
Possibili problemi di ghiacciamento.

Pompa di calore con sorgente fredda ad acqua di superficie

Sorgente fredda ad acqua di falda

Ridotta rumorosità.
Temperatura della sorgente fredda più costante.
Necessità di richiesta permessi.

Pompa di calore con sorgente fredda ad acqua di falda Pompa di calore con sorgente fredda ad acqua di falda

Sorgente fredda a collettori orizzontali

Temperatura della sorgente fredda più costante.
Costo elevato di installazione.
Necessità di ampi spazi.

Pompa di calore con sorgente fredda a collettori orizzontali Pompa di calore con sorgente fredda a collettori orizzontali

Sorgente fredda a sonde geotermiche

Temperatura della sorgente costante.
Sfruttamento del calore geotermico.
Costo elevato di installazione.

Pompe di calore con sorgente fredda a sonde geotermiche Pompe di calore con sorgente fredda a sonde geotermiche

Fonte principale: ENEA
Fonte di approfondimento: appunti universitari
Rielaborazione dati e approfondimenti a cura di ralph-dte.eu

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Efficienza di una pompa di calore

Rubrica: Energia

Titolo o argomento: Introduzione al rendimento di una pompa di calore

Segue dall’articolo introduttivo:
Che cos’è una pompa di calore?

Efficienza

La pompa di calore è in grado di fornire più energia (sotto forma di calore) di quella che utilizza per il suo funzionamento (energia elettrica). Il consumo elettrico avviene a carico del compressore, l’assorbimento di calore avviene nell’evaporatore (dal mezzo circostante che può essere aria o acqua), infine la cessione di calore, verso il mezzo da riscaldare (aria o acqua), avviene nel condensatore. L’efficienza di una pompa di calore si misura tramite il “C.O.P.” ovvero il “Coefficiente di Prestazione”. Questo valore è il rapporto tra l’energia fornita (calore ceduto all’aria o all’acqua da riscaldare) e l’energia elettrica consumata per permettere tale riscaldamento. Ogni tipologia di pompa di calore ha un suo C.O.P. il quale varia anche in base alle condizioni di funzionamento, solitamente i valori di C.O.P. si aggirano intorno a 3. Tradotto significa che consumando 1 kWh di energia elettrica, verrà fornita una quantità di calore pari a 3 kWh ossia 2580 kcal. Per incrementare il Coefficiente di Prestazione la temperatura della sorgente (dalla quale si preleva calore mediante l’evaporatore) deve essere incrementata mentre la temperatura alla quale si cede il calore (per mezzo del condensatore) deve essere ridotta. Questo perchè il ciclo al quale si ispira la pompa di calore, analogamente ai frigoriferi ed ai condizionatori, è il ciclo di Carnot (ciclo puramente ideale) il cui rendimento (ma anche la potenza resa) dipende unicamente dalle temperature tra le quali avviene il ciclo stesso. A temperature prossime allo zero (-2°C – +2°C) le prestazioni di una pompa di calore calano notevolmente ed il dispositivo si disattiva a meno che il sistema non sia dotato di “astuzie” tecniche che ne permettono il funzionamento attivando una resistenza elettrica la quale, ovviamente, implica un maggiore consumo di energia elettrica. La potenza termica resa dalla pompa di calore dipende dalla temperatura a cui la stessa assorbe calore.

Ciclo ideale: Carnot

Il ciclo di Carnot è il più semplice tra i motori termici.
Si tratta di un ciclo ideale con ipotesi di gas perfetto e trasformazioni senza attrito e quasi statiche (reversibili).
Esso fornisce il limite teorico alle prestazioni di un qualunque ciclo reale.
Il ciclo di Carnot è reversibile.
Se viene percorso in senso inverso, le energie scambiate cambiano di segno.
Viene assorbito lavoro meccanico (L).
Viene assorbita dalla sorgente fredda una quantità di calore Qf.
Viene ceduta alla sorgente calda una quantità di calore Qc.
Il ciclo diventa un ciclo frigorigeno e il sistema viene detto “Macchina frigorifera” o “Pompa di calore”.
Il rendimento del ciclo di Carnot dipende unicamente dalle temperature tra le quali avviene il ciclo.
Il rendimento del ciclo di Carnot non dipende dal tipo di gas impiegato, né da pressioni e volumi considerati.

Ciclo reale

Il lavoro di espansione non viene recuperato.
Il lavoro di compressione è più grande rispetto a quello ideale.
La temperatura di evaporazione è più bassa di quella dell’ambiente in cui si trova.
La temperatura di condensazione è più alta di quella dell’ambiente in cui si trova.
La differenza di temperatura tra condensatore e evaporatore sarà sempre più alta di quella fra sorgente calda e sorgente fredda.

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Fonte principale: ENEA
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Coefficiente di prestazione delle pompe di calore - COP

Che cos’è una pompa di calore?

Rubrica: Energia

Titolo o argomento: Prelevare calore per trasportarlo dove occorre

La pompa di calore è una macchina a fluido capace di trasferire (pompare) calore sottraendolo da un ambiente a temperatura più bassa (sorgente fredda) per cederlo ad un altro a temperatura più alta (pozzo caldo). Il principio con il quale essa opera è il medesimo del frigorifero e del condizionatore d’aria. L’anima della pompa di calore consiste in un circuito chiuso (composto da quattro organi principali che vedremo tra poco) entro il quale evolve un fluido detto frigorigeno. Detto fluido, a seconda delle condizioni di temperatura e pressione alle quali si trova, assume lo stato di vapore (che per essere raggiunto richiede l’assorbimento di calore dall’ambiente a temperatura più bassa) o di liquido (che per essere riottenuto implica di cedere calore all’ambiente a temperatura più alta). Affinché le condizioni di pressione e temperatura del fluido mutino come previsto esso viene ciclicamente compresso ed espanso secondo un ciclo che vedremo nel dettaglio di seguito.

Gli organi che compongono il circuito chiuso sono un compressore, un condensatore, una valvola di espansione ed un evaporatore. Il condensatore e l’evaporatore sono costituiti da scambiatori di calore, ovvero tubi posti a contatto con un fluido di servizio (acqua o aria) nei quali scorre il fluido frigorigeno. Questo sottrae calore all’evaporatore e lo cede al condensatore. I componenti del circuito possono essere sia raggruppati in un unico blocco, sia divisi in due parti (sistemi “SPLIT”) raccordate dai tubi opportunamente isolati nei quali circola il fluido frigorigeno. Le trasformazioni che subisce il fluido frigorigeno all’interno del circuito, al fine di prelevare calore dalla sorgente fredda per trasferirlo al pozzo caldo, sono le seguenti:

Evaporazione

Mediante un evaporatore (scambiatore di calore) il fluido frigorigeno assorbe calore dall’ambiente esterno (sorgente fredda) ed evapora completamente. L’ambiente esterno può essere la terra, l’aria o l’acqua. Vedi pressioni e temperature in gioco sullo schema riportato in basso, cliccandovi sopra si avvia una interessante animazione.

Compressione

Il fluido frigorigeno proveniente dall’evaporatore si trova allo stato gassoso in condizioni di bassa pressione. Tramite il compressore il fluido viene portato ad alta pressione, l’energia termica per unità di volume aumenta e di conseguenza la temperatura del fluido stesso aumenta. Vedi pressioni e temperature in gioco sullo schema riportato in basso, cliccandovi sopra si avvia una interessante animazione.

Condensazione

Il fluido frigorigeno proveniente dal compressore, in condizioni di alta pressione e temperatura, passa dallo stato gassoso a quello liquido cedendo calore all’esterno. Vedi pressioni e temperature in gioco sullo schema riportato in basso, cliccandovi sopra si avvia una interessante animazione.

Espansione

Attraverso la valvola di espansione il fluido frigorigeno liquido si trasforma parzialmente in vapore e si raffredda. Il ciclo è pronto per ricominciare. Vedi pressioni e temperature in gioco sullo schema riportato in basso, cliccandovi sopra si avvia una interessante animazione.

L’insieme di queste trasformazioni costituisce il ciclo della pompa di calore. L’energia per il compimento del ciclo viene fornita dal compressore (il quale a sua volta è alimentato dalla rete elettrica convenzionale o da un impianto fotovoltaico o da un sistema di accumulo dell’energia, ecc.) al fluido frigorigeno il quale, all’interno dell’evaporatore, assorbe calore dal mezzo circostante e, tramite il condensatore, lo cede al mezzo da riscaldare. Cliccando sull’immagine viene avviata una interessante animazione comprensiva di didascalie.

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Dimensionamento, installazione e manutenzione delle pompe di calore. – Articoli in modalità PRO

Fonte principale: ENEA
Rielaborazione dati e approfondimenti a cura di ralph-dte.eu

Pompa di calore

Ciclo di funzionamento della pompa di calore. Cliccando sull’immagine è possibile avviare
l’animazione del ciclo completa di didascalie interattive.
Animation’s copyright: Glen Dimplex Deutschland

L’acqua può innescare incendi

Mescolando l’acqua con la calce viva si produce una forte reazione chimica esotermica (ossia con emissione di calore) che può raggiungere una temperatura di 260°C. Il calore prodotto è sufficiente per cucinare pietanze ma, se all’acqua e alla calce viva si aggiungono zolfo e nafta, si riesce persino a generare una fiamma. Lo stesso può avvenire se l’acqua viene aggiunta come ultimo elemento. L’avreste mai detto che aggiungendo acqua ad un composto si può generare una fiamma? Stiamo parlando dell’esatto contrario di ciò che generalmente siamo abituati a pensare dato che in realtà conosciamo l’acqua come un valido ausilio per spegnere le fiamme. Aggiungendo opportuni ingredienti agli elementi appena citati, e rispettando una particolare miscela tenuta segreta dai bizantini (i romani d’oriente), quest’ultimi erano riusciti a realizzare un fuoco (denominato “fuoco greco”) il quale manifestava uno strano comportamento molto utile durante gli scontri con altri popoli. Più gli avversari tentavano di spegnerlo con acqua e più esso si rafforzava. Uno dei pochi metodi disponibili per spegnerlo era mediante l’utilizzo di sabbia (un metodo all’epoca poco intuitivo). Ora, visto questo curioso esempio storico, mi chiedo: “Quante cose in realtà si possono fare in un modo che non siamo abituati a pensare?”.

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potete chiederne la rimozione o indicarci il copyright da specificare. Image taken from research
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copyright to be specified.

Motori usa e getta

Rubrica: Incominciamo a parlare di automobili

Titolo o argomento: Arrivano i motori usa e getta ma gli acquirenti non lo sanno

Inizia a diffondersi una nuova generazione di motori: “i motori usa e getta”. Si tratta di motori costruiti da grandi case automobilistiche (non facciamo nomi per professionalità) i quali spesso vengono venduti anche ad altre case per equipaggiare modelli della concorrenza. Questi motori, di cilindrate medio-piccole, non sono riparapilibi, ripristinabili, rettificabili che dir si voglia. Per questi prodotti non sono previste parti di ricambio, non si possono sostituire parti come i pistoni, le bronzine, le bielle, gli spinotti, la testata, le valvole, ecc.. La casa suggerisce agli autoriparatori di non tentare la rettifica o la riparazione del motore ma di sostituirlo integralmente (operazione che non ha senso specie se i chilometri percorsi non sono poi tanti). Se imprudentemente si decidesse di sostituire le parti danneggiate con ricambi aftermarket, ad esempio una biella, si scoprirebbe presto che organi importanti come i pistoni, una volta smontati, sono impossibili da riutilizzare. Gli spinotti, infatti, sono montati all’interno del pistone per interferenza (non ci sono fermi che ne impediscono l’uscita) e, una volta estratti, la sede del pistone che li ospita si allarga ed il pistone è da buttare. Sostituire una biella, ad esempio, diventa quindi un’operazione complessa e costosa. Qualora vi sia la necessità di spianare la testata, anche quest’operazione risulta impossibile in quanto il rapporto geometrico di compressione è al limite massimo ammissibile (nel tentativo di adattare il motore alle norme anti-inquinamento in vigore senza realizzare un nuovo progetto) e, andare a sottrarre anche un solo decimo di materiale, porta ad inevitabili detonazioni (dannose per il motore) avvertibili immediatamente. Nel caso in cui il cliente fosse d’accordo nel sostituire l’intera testata (per evitare la spianatura o nel caso essa presenti delle cricche o delle rotture importanti), al fine di non modificare le geometrie in gioco, questa non sarebbe disponibile come parte di ricambio e risulterebbe necessaria la sostituzione dell’intero motore. Stesso dicasi per parti come bronzine, prigionieri, cappelli di biella o di banco. Insomma per ogni tipo di intervento necessario, anche in seguito a danni lievi che nella norma sono facilmente recuperabili, che non sia di sostituzione degli accessori motore (pompa dell’acqua, alternatore, frizione, ecc.), risulta impossibile operare in modo semplice ed economico e, qualora il motore dovesse avere anche solo 30.000 km, andrebbe completamente sostituito con uno nuovo implicando costi non indifferenti per il cliente specie se il prodotto risulta fuori garanzia.

In altri motori una problematica interessante è legata allo stratagemma che viene adottato al fine di impedire che le canne vengano sfilate dal monoblocco (ovviamente nei motori che lo prevedono). Si tratta di un’astuzia ottenuta montando le canne in posizione più bassa e colandovi sopra una copertura in alluminio. In tal modo risulta impossibile per chi effettua riparazioni e rettifiche, sostituire semplicemente le canne qualora il motore abbia subìto un danno. Il vantaggio che ne ricava la casa automobilistica è quello di non dover progettare un nuovo motore che non sia riparabile ma riuscire a sfruttare un progetto già esistente per garantirsi interventi di recupero più costosi o, meglio (per la casa), la sostituzione dell’intero veicolo.

E’ chiaro che una famiglia, sentendo l’ammontare del preventivo, possa iniziare a pensare alla sostituzione del veicolo piuttosto che alla sostituzione del suo motore. Fino a poco tempo fa era possibile sostituire un componente danneggiato e rettificare le sedi in cui esso opera con costi tutto sommato irrisori se confrontati con l’acquisto di un nuovo veicolo. Il problema di fondo è che l’ipotesi del recupero di un motore non è remunerativa per la casa automobilistica. Ma come mai alcune case automobilistiche (per fortuna si tratta di una forte minoranza al momento) iniziano a muoversi in questa direzione? Viene da sé che la forte crisi attraversata attualmente dal settore automobilistico impone ai costruttori che non riescono a vendere il nuovo, di realizzare prodotti per i quali le operazioni di manutenzione comportino costi elevati al fine di compensare le perdite in bilancio e di stimolare comunque il cambio frequente del veicolo con uno nuovo.

La cosa che preoccupa è che gli utilizzatori finali non sono a conoscenza di questa nuova direzione che hanno intrapreso taluni costruttori, così magari si acquista una vettura (magari in offerta o magari proposta da un marchio fino a poco tempo fa ritenuto molto affidabile) inconsapevoli che poi, al primo problema, l’acquisto si rivelerà un tracollo continuo nella speranza di ottenere assistenza sotto garanzia anche se i tempi sono decorsi. Al momento si sono accorti del problema solo i tecnici delle officine meccaniche di precisione che effettuano rettifiche, i meccanici che hanno portato loro questo genere di motori, i tecnici e gli esperti del settore che hanno dovuto fare i conti con innumerevoli problematiche e imprevisti difficili da far comprendere al cliente (il quale non è un esperto e non deve per forza esserlo) una volta avvisato dell’impossibilità della riparazione.

Motori usa e getta

I pistoni in foto sembrano comuni pistoni per propulsori 4 tempi, in realtà, una volta smontati,
le sedi che ospitano gli spinotti si allargano notevolmente obbligando alla sostituzione anche se
questa non era richiesta. Oltretutto parti come i pistoni, le valvole, le bronzine, le bielle, la testata,
ecc. non sono disponibili come parti di ricambio ed il costruttore impone la sostituzione
dell’intero motore. Stesso dicasi per molti altri organi del motore in questione.
Image’s copyright: ralph-dte.eu

Effetto Seebeck

Rubrica: Energia

Titolo o argomento: Dal calore alla corrente e viceversa

Come abbiamo detto nell’articolo “Che cos’è la termoelettricità?” essa rappresenta una branca della fisica che studia le interazioni fra gradienti di temperatura e differenze di potenziale elettrico in materiali liquidi e solidi. In questo articolo accenniamo il primo dei tre principali fenomeni che si possono verificare in assenza di campo magnetico: l’effetto Seebeck.

Effetto Seebeck

Consideriamo un circuito chiuso costituito da due conduttori (o da due semiconduttori) metallici differenti* (ma possono essere anche più di due) le cui giunzioni siano mantenute a diverse temperature, in tale situazione è possibile rilevare nel circuito il passaggio di corrente elettrica. Questo particolare effetto termoelettrico prende il nome di effetto Seebeck dal nome del fisico Thomas Johann Seebeck che lo scoprì nel 1826.

Nell’immagine in basso vengono schematizzati i due metalli (denominati A e B) con due colori diversi. I punti di giunzione sono i punti indicati con 1 e 2 nei quali si hanno le temperature T1 e T2. Se le due temperature T1 e T2 sono differenti si forma una forza elettromotrice (EAB) denominata termoelettrica.

Il coefficiente di Seebeck, o potere termoelettrico, indica la propensione di un materiale a manifestare l’effetto omonimo. Tale indice si rappresenta con la lettera S, esso non è lineare e varia a seconda del materiale conduttivo, della sua struttura cristallina e della sua temperatura assoluta. La relazione che lega la differenza di temperatura delle giunzioni (ΔT = Thot – Tcold) alla differenza di potenziale conseguente (V), tiene conto del coefficiente di Seebeck (S): V = S · ΔT

I portatori di carica, ovvero gli elettroni e le lacune, si diffondono spontaneamente dalla zona a temperatura più alta alla zona a temperatura più bassa. Premesso ciò possiamo distinguere due casi:

In presenza di portatori di carica positivi (lacune – semiconduttori di tipo p), all’equilibrio elettrico, la zona a temperatura più alta si carica negativamente mentre la zona a temperatura più bassa si carica positivamente e la differenza di potenziale che si instaura contrasta la diffusione termica. Il campo elettrico va dalla parte fredda verso la parte calda ed è concorde con il gradiente di temperatura (indica la direzione di crescita della temperatura), il coefficiente di Seebeck è positivo.

Ricapitolando:
portatori di carica positivi,
diffusione portatori di carica dalla zona a temp. più alta alla zona a temp. più bassa
diffusione termica dalla zona a temp. più alta alla zona a temp. più bassa
zona a temperatura più alta carica negativamente (-),
zona a temperatura più bassa carica positivamente (+),
la differenza di potenziale contrasta la diffusione termica,
il campo elettrico va dalla parte fredda (+) verso la parte calda (-),
il campo elettrico è concorde con il gradiente di temperatura,
il coefficiente di Seebeck è positivo.

In presenza di portatori di carica negativi (elettroni – metalli o semiconduttori di tipo n), all’equilibrio elettrico, la zona a temperatura più alta si carica positivamente mentre la zona a temperatura più bassa si carica negativamente. Il campo elettrico va dalla parte calda verso la parte fredda ed è discorde con il gradiente di temperatura (indica la direzione di crescita della temperatura), il coefficiente di Seebeck è negativo.

Ricapitolando:
portatori di carica negativi,
diffusione portatori di carica dalla zona a temp. più alta alla zona a temp. più bassa
diffusione termica dalla zona a temp. più alta alla zona a temp. più bassa
zona a temperatura più alta carica positivamente (+),
zona a temperatura più bassa carica negativamente (-),
il campo elettrico va dalla parte calda (+) verso la parte fredda (-),
il campo elettrico è discorde con il gradiente di temperatura,
il coefficiente di Seebeck è negativo.

In sostanza, nell’effetto Seebeck, l’accoppiamento di conduttori metallici differenti è la condizione, la presenza di differenti temperature nelle giunzioni è la causa e la generazione di corrente elettrica è la conseguenza.

*Un tipico esempio è rappresentato dall’antimonio e bismuto di numero atomico rispettivamente 51 e 83.

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Che cos’è la termoelettricità?

Effetto Seebeck

Nell’immagine vengono schematizzati i due metalli (denominati A e B) con due colori diversi.
I punti di giunzione sono i punti indicati con 1 e 2 nei quali si hanno le temperature T1 e T2.
Se le due temperature T1 e T2 sono differenti si forma una forza elettromotrice (EAB) denominata
termoelettrica. Nel prossimo articolo di questa rubrica cercheremo di capire perchè lo schema
rappresentativo dell’effetto Seebeck sia pressoché il medesimo dell’effetto Peltier.

Sai quello che vuoi?

Quante persone conosci che sanno realmente quello che vogliono, che sanno cosa loro piace, cosa li appassiona follemente, che conoscono le priorità e che sanno come orientarsi in questo strano mondo? Io ne conosco davvero poche. In realtà credo che sia assolutamente difficile per una persona saper dare una risposta precisa ad ognuna delle precedenti domande. Chi ha la fortuna di sapere quello che vuole però ha un grande vantaggio, nel momento in cui non ha ciò che davvero desidera non si troverà perso e disorientato ma avrà una direzione da seguire ed il punto di partenza sarà egli stesso. Andare allo sbando invece porterà perdite su perdite. Perdite che possono presentarsi in termini economici (es. compro cose che non mi servono e che credo possano rendermi felice, magari solo per un po’), perdite in termini di tempo (es. non mi sono dedicato a quello che il mio istinto mi suggeriva al momento giusto), perdite in termini di amicizie, collaboratori, persone interessanti che possono senza dubbio influire con degli effetti marcati nella vita di ognuno di noi (es. ho seguito le persone sbagliate ed ho perso l’occasione di partecipare a iniziative alle quali ora non posso più prendere parte). In tempo di forte crisi è ancora più importante sapere realmente cosa si pretende da sé stessi e cosa ci si aspetta da chi si ha intorno… ciò risulta utile per concentrare gli sforzi e le risorse sulle scelte giuste per ognuno di noi. Ma questo è assai difficile che si verifichi. Con una crisi così forte, invece, è più facile vedere la gente andare allo sbando, spendendo male, impiegando male il tempo, cercando non si sa cosa, non si sa dove e perdendo opportunità. La crisi risalta la confusione che può esserci in ogni individuo, una confusione alimentata dalla paura, dal terrore di sbagliare, di non riuscire, una confusione che gioca nettamente a sfavore della persona e che assume un ruolo determinante, come fattore di disturbo, nel raggiungimento dei propri obiettivi personali.

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