Quale ruolo svolgono i sensori di temperatura nelle pompe di calore?

I sensori di temperatura sono componenti cruciali nei sistemi a pompa di calore. Fungono da "organi sensoriali" del sistema, responsabili del monitoraggio continuo delle temperature nei punti chiave. Queste informazioni vengono trasmesse alla scheda di controllo (il "cervello"), consentendo al sistema di prendere decisioni e apportare modifiche precise. Ciò garantisce un funzionamento efficiente, sicuro e confortevole.

Ecco le funzioni principali dei sensori di temperatura nelle pompe di calore:

1. Monitoraggio delle temperature dell'evaporatore e del condensatore:

• Evaporatore (serpentina interna in modalità riscaldamento):Monitora la temperatura mentre il refrigerante assorbe calore dall'aria interna. Questo aiuta a:
• Prevenire la formazione di brina:Quando la temperatura dell'evaporatore scende troppo (vicino o sotto lo zero), l'umidità nell'aria può congelare sulla serpentina (brina), compromettendo gravemente l'efficienza del trasferimento di calore. I sensori che rilevano basse temperature attivano ilciclo di sbrinamento.
• Ottimizzare l'efficienza:Assicura che la temperatura dell'evaporatore rimanga entro l'intervallo ottimale per massimizzare l'efficienza di assorbimento del calore dalla fonte (aria, acqua, terra).
• Valutare lo stato del refrigerante:Aiuta a determinare la corretta carica di refrigerante e l'evaporazione completa, spesso in combinazione con sensori di pressione.
• Condensatore (serpentina esterna in modalità riscaldamento):Monitora la temperatura mentre il refrigerante rilascia calore nell'aria esterna. Questo aiuta a:
• Prevenire il surriscaldamento:Garantisce che la temperatura di condensazione rimanga entro limiti di sicurezza. Temperature di condensazione eccessivamente elevate riducono l'efficienza e possono danneggiare il compressore.
• Ottimizzare la dissipazione del calore:Controlla la velocità della ventola del condensatore per bilanciare l'efficienza energetica con la capacità di smaltimento del calore.
• Valutare lo stato del refrigerante:Aiuta anche a valutare le prestazioni del sistema e i livelli di carica del refrigerante.

2. Monitoraggio delle temperature ambientali interne ed esterne:

• Sensore di temperatura interna:Fondamentale per raggiungerecontrollo del comfort.
• Controllo del punto di riferimento:Misura direttamente la temperatura interna effettiva e la confronta con la temperatura impostata dall'utente. La scheda di controllo utilizza questa informazione per decidere quando avviare, arrestare o modulare la capacità della pompa di calore (nei modelli con inverter).
• Prevenire il surriscaldamento/raffreddamento eccessivo:Agisce come meccanismo di sicurezza per impedire deviazioni anomale dalla temperatura impostata.
• Sensore di temperatura ambiente esterna:Monitora la temperatura dell'aria esterna, fondamentale per il funzionamento del sistema.
• Cambio di modalità:In condizioni climatiche estremamente fredde, quando la capacità di riscaldamento di una pompa di calore ad aria diminuisce significativamente, le basse temperature rilevate possono innescare l'attivazione diriscaldatori elettrici ausiliario modificare la strategia operativa in alcuni sistemi.
• Attivazione/Terminazione dello sbrinamento:La temperatura esterna è un fattore chiave (spesso combinato con la temperatura dell'evaporatore) per determinare la frequenza e la durata dello sbrinamento.
• Ottimizzazione delle prestazioni:Il sistema può regolare i parametri operativi (ad esempio, velocità del compressore, velocità della ventola) in base alla temperatura esterna per ottimizzare l'efficienza.

3. Protezione e monitoraggio del compressore:

• Sensore di temperatura di scarico del compressore:Monitora direttamente la temperatura del gas refrigerante ad alta pressione e alta temperatura in uscita dal compressore. Questo è unmisura di sicurezza critica:
• Prevenire i danni da surriscaldamento:Temperature di scarico eccessivamente elevate possono danneggiare gravemente la lubrificazione del compressore e i componenti meccanici. Il sensore comanda l'arresto immediato del compressore se viene rilevata una condizione di sovratemperatura.
• Diagnostica di sistema:Una temperatura di scarico anomala è un indicatore chiave per diagnosticare problemi al sistema (ad esempio, bassa carica di refrigerante, blocco, sovraccarico).
• Sensore di temperatura del guscio del compressore:Monitora la temperatura dell'alloggiamento del compressore, fornendo un ulteriore livello di protezione dal surriscaldamento.

4. Monitoraggio delle temperature della linea del refrigerante:

• Sensore di temperatura della linea di aspirazione (gas di ritorno):Monitora la temperatura del gas refrigerante che entra nel compressore.
• Prevenire il colpo di liquido:Temperature di aspirazione eccessivamente basse (che indicano un possibile ritorno di refrigerante liquido al compressore) possono danneggiare il compressore. Il sensore può attivare azioni protettive.
• Efficienza e diagnostica del sistema:La temperatura della linea di aspirazione è un parametro fondamentale per valutare il funzionamento del sistema (ad esempio, controllo del surriscaldamento, perdite di refrigerante, carica impropria).
• Sensore di temperatura della linea del liquido:Talvolta utilizzato per monitorare la temperatura del refrigerante liquido in uscita dal condensatore, contribuendo a valutare il sottoraffreddamento o le prestazioni del sistema.

5. Controllo del ciclo di sbrinamento:

• Come accennato, ilsensore di temperatura dell'evaporatoreEsensore di temperatura ambiente esternaSono gli input principali per l'avvio e la conclusione del ciclo di sbrinamento. Il controller utilizza una logica preimpostata (ad esempio, basata sul tempo, temperatura-tempo, differenza di temperatura) per determinare quando è necessario lo sbrinamento (in genere quando la temperatura dell'evaporatore è troppo bassa per un periodo prolungato) e quando è completo (quando la temperatura dell'evaporatore o del condensatore torna a un valore impostato).

6. Controllo delle apparecchiature ausiliarie:

• Controllo del riscaldatore ausiliario:Quando ilsensore di temperatura internarileva un riscaldamento lento o l'impossibilità di raggiungere il setpoint e ilsensore di temperatura esternaindica temperature ambiente molto basse, la scheda di controllo attiva riscaldatori elettrici ausiliari (elementi riscaldanti) per integrare il calore.
• Temperatura del serbatoio dell'acqua (per pompe di calore aria-acqua):Nelle pompe di calore dedicate al riscaldamento dell'acqua, il sensore di temperatura all'interno del serbatoio dell'acqua è fondamentale per il controllo dell'obiettivo di riscaldamento.

In sintesi, i ruoli dei sensori di temperatura nelle pompe di calore possono essere classificati come:

• Controllo del nucleo:Consente un controllo preciso della temperatura ambiente e una regolazione del comfort.
• Ottimizzazione dell'efficienza:Garantire che il sistema funzioni nel modo più efficiente possibile in diverse condizioni, risparmiando energia.
• Protezione di sicurezza:Prevenzione di danni ai componenti critici (surriscaldamento del compressore, colpi di liquido, sovrapressione/sottopressione del sistema, spesso combinati con sensori di pressione).
• Funzionamento automatizzato:Gestione intelligente dei cicli di sbrinamento, attivazione/disattivazione del riscaldatore ausiliario, modulazione della velocità della ventola, ecc.
• Diagnosi dei guasti:Fornire ai tecnici dati critici sulla temperatura per diagnosticare problemi al sistema (ad esempio perdite di refrigerante, blocchi, guasti dei componenti).

Senza questi sensori di temperatura, posizionati strategicamente in punti chiave del sistema, una pompa di calore non potrebbe funzionare in modo efficiente, intelligente, affidabile e sicuro. Sono componenti indispensabili dei moderni sistemi di controllo delle pompe di calore.