Analisi numerica e sperimentale del brinamento nelle pompe di calore aria-acqua

L’obiettivo di questo elaborato di tesi è quello di indagare il comportamento di una pompa di calore aria-acqua quando essa lavora in condizioni di brinamento dello scambiatore esterno. Attraverso una serie di prove sperimentali condotte all’interno di un calorimetro, situato presso il laboratorio di ricerca e sviluppo dell’azienda Galletti, è stata studiata una pompa di calore reversibile, ovvero un modello di pompa di calore che effettua l’inversione del normale ciclo di funzionamento allo scopo di sciogliere il ghiaccio presente sulla batteria alettata. Dopo aver raccolto una sufficiente quantità di dati dalle prove sperimentali si è realizzata una frosting map caratteristica della macchina in questione, ovvero una mappa in grado di indicare quali sono le condizioni di temperatura e umidità relativa dell’aria che provocano la formazione di brina sulla pompa di calore. Successivamente si è proceduto, tramite il software TRNSYS, allo sviluppo di un modello fisico-matematico capace di simulare il comportamento della pompa di calore funzionante in condizioni di brinamento. Il modello sviluppato può essere ritenuto un’integrazione del modello di pompa di calore già implementato in TRNSYS, il quale non tiene conto dell’eventuale presenza di ghiaccio sulla macchina e quindi degli effetti negativi che esso induce. Il modello realizzato può inoltre essere utilizzato per compiere simulazioni stagionali del funzionamento della pompa di calore, in modo da indagare l’influenza del fenomeno del brinamento sulle prestazioni stagionali della macchina.