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Accumulatore di ghiaccio: fonte di energia innovativa

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Vista dall'alto di un accumulatore di ghiaccio ancora liquido

Un riscaldamento ad accumulo di ghiaccio è costituito da una pompa di calore salamoia-acqua e un accumulatore di ghiaccio. Grazie a questa combinazione, è in grado di estrarre calore non solo dal suolo, ma anche dall'acqua e dall'aria ambiente. Tuttavia, la fonte di calore più importante è l’accumulatore di ghiaccio. I cosiddetti sistemi di accumulo di ghiaccio sono utilizzati principalmente in edifici con elevate esigenze di riscaldamento e/o raffreddamento. Rappresentano una soluzione di climatizzazione innovativa per scopi commerciali e municipali. 

Struttura di un accumulatore di ghiaccio

Un accumulatore di ghiaccio è costituito da una cisterna completamente interrata sotto la superficie del suolo. La cisterna stessa è per lo più in calcestruzzo e non isolata. All'interno della cisterna sono presenti grandi spirali di tubi in cui circola un liquido resistente al gelo (salamoia). Queste spirali sono suddivise in uno scambiatore di calore di estrazione e uno scambiatore di calore di rigenerazione. Una volta installati tutti i tubi, gli scarichi e le entrate, la cisterna viene riempita d'acqua. Questa funge quindi da fornitore di energia.

Ecco come funziona il riscaldamento con ghiaccio

Mentre il sistema di riscaldamento ad accumulo di ghiaccio è in funzione, il primo scambiatore di calore estrae l'energia dall'acqua liquida e la inoltra alla pompa di calore. È qui che avviene il processo di compressione, in cui un refrigerante viene prima trasformato in vapore e in seguito compresso. Il calore risultante può essere utilizzato sia per il riscaldamento che per la produzione di acqua calda sanitaria. La sezione Funzionamento della pompa di calore spiega in dettaglio l’aspetto di questo processo.

Pompe di calore Vitocal 300-G come componenti di un sistema di riscaldamento ad accumulo di ghiaccio (Foto: © Enno Friedrich www.ef-artfoto.de))

Quando l'acqua cede il suo calore allo scambiatore di calore di estrazione, la sua temperatura diminuisce e gradualmente si congela. Affinché la cisterna non venga danneggiata, le tubature sono disposte in modo tale che la formazione di ghiaccio avvenga dall'interno verso l'esterno. Lo scambiatore di calore di rigenerazione fornisce calore dall'assorbitore d’energia solare/d’aria o da un'altra fonte di calore alla cisterna.

A causa della mancanza di isolamento intorno al serbatoio di calcestruzzo, l’accumulatore di ghiaccio Viessmann si riscalda attraverso il suolo circostante e accelera così lo scongelamento dell'acqua ghiacciata. Una volta che l'acqua è di nuovo liquida, il ciclo può essere ripetuto tutte le volte che lo si desidera. Oltre al calore geotermico, anche altre influenze ambientali come una pioggia calda o la radiazione solare aumentano questo processo di rigenerazione.

Un altro modo per ottenere calore dall'ambiente sono i cosiddetti assorbitori d’energia solare/d’aria. Questi vengono installati sul tetto e utilizzano sia l'energia dell'aria ambiente che la radiazione solare per poi convogliarla alla pompa di calore. Se non vi è un fabbisogno termico, gli assorbitori d’energia solare/d’aria forniscono calore all’accumulatore di ghiaccio e accelerano il processo di rigenerazione.

La particolarità di accumulatore di ghiaccio Viessmann è l'uso della cosiddetta energia di cristallizzazione. In altre parole, l’accumulatore di ghiaccio fornisce energia anche quando l'acqua si trasforma in ghiaccio. Infatti quando cambia lo stato di aggregazione (cambio di fase), viene rilasciata la stessa quantità di energia necessaria per riscaldare un litro d'acqua da 0 a 80 gradi Celsius. In pratica, ciò significa che un accumulatore di ghiaccio con un volume di dieci metri cubi fornisce la stessa quantità di energia prodotta dalla combustione di 110 litri di gasolio da riscaldamento.

I vantaggi dell’accumulatore di ghiaccio in breve

Chiunque scelga un accumulatore di ghiaccio beneficia di molti vantaggi. Alcuni dei vantaggi più importanti:

  • Utilizzo gratuito del calore ambientale, dell'energia geotermica e dell'energia di cristallizzazione
  • Il processo di rigenerazione può essere ripetuto a piacimento
  • Funzionamento sicuro ed economico, poiché richiede pochissima manutenzione
  • Funzione Natural Cooling nei mesi caldi
  • Tecnologia rispettosa dell’ambiente

Gamma di prodotti

Oggigiorno le pompe di calore utilizzano l'aria ambiente, il suolo o le falde acquifere come fonti di calore. Il concetto del sistema di accumulo del ghiaccio combina calore dell’aria e calore geotermico e può anche utilizzare la radiazione solare come fonte di calore.