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Titolo: Fa freddo

Mi chiedevo:
l'efficienza di una macchina per riscaldare (una stufa!) è 100% ?
So che l'efficienza di una macchina (potenza sviluppata/potenza 
assorbita) si dimostra che è sempre inferiore a 1 (100%) e questo perché 
  della potenza va "persa" a causa degli attriti che generano calore.
Ma nel nostro caso una stufa serve proprio a generare calore, quindi la 
potenza "persa" non è "persa" perché ci è utile nel nostro scopo di 
generare calore!
Ciao

 Ciao

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L'energia elettrica è una energia nobile cioè una energia in grado di
produrre lavoro.
Il secondo pricipio della termodinamica ci insegna quanta energia
dobbiamo buttare via per ottenere energia nobile(lavoro meccanico).
In pratica qualunque fonte di calore ottenuta come conversione di
energia elettrica è un crimine termodinamico.
Quindi nessuno può proporre un qualunque sistema (comunque sia
realizzato) che trasforma energia elettrica in calore perchè è un
sistema costosissimo e pieno di sprechi.
Per capire bene la cosa io sono solito fare questo ragionamento:
Prendiamo un mc di gas e lo bruciamo in una caldaia convenzionale.
Il redimento per una buona caldaia si aggira almeno sul 90%.
Se il gas costa 1 euro a mc significa che buttiamo via 10 centesimi
Ora lo stesso mc di gas lo trasformiamo in energia elettrica.
Per far questo lo bruciamo ancora in una caldaia e produciamo vapore.
Per impianti di una certa consistenza ( ENEL) si può supporre che i
macchinari abbiano un rendimento elevato per cui la trasformazione in
vapore può raggiungere anche il 93/94 %.
Ma poi per produrre energia elettrica dobbiamo necessariamente passare
per una turbina che è una macchina e sappiamo che anche se non ci
fossero perdite il rendimento sarebbe estremamente basso perchè una
enorme parte di calore dovrebbe essere ceduto all'ambiente.
Se si ottenesse il 50% sarebbe un enorme successo.
I queste condizioni non buttiamo via 10 centesimi come nel caso della
caldaia ma circa 55 cent. ( e sono ottimista)
Vedi te dove sta la convenienza.

 rischio di impoverire troppo l'ossigeno.
Esiste tutto un mercato di queste "stufette", molto di moda ora sono quelle 
a liquido, le trovi a quattro soldi praticamente ovunque e promettono veri 
miracoli, ottenibili solo con rendimenti ben superiori al 100% (lo so che è 
impossibile, prova però a fare i conti sui risparmi promessi e sul costo al 
litro del combustibile) ma... Prima di tutto per legge vanno usate in 
ambienti con *doppia* apertura stabile di ventilazione ben dimensionata (una 
in alto ed una in basso) e MAI IN CAMERA DA LETTO o in bagno, se hanno la 
bombola *non possono* essere usate in ambienti chiusi (prova a guardare in 
alto dentro al vano bombola di una stufetta,  troverai una targhetta con 
scritto qualcosa come: "da usare all'aperto", ma devi inginocchiarti per 
vederla,). Il fatto è che la legge dice che ci vuole l'etichetta ma non dice 
che deve essere ben visibile; fatta la legge...
Poi il GPL è esplosivo, le stufette rilasciano anche CO (monossido di 
carbonio) che in dosi relativamente basse (il catalizzatore non funziona 
bene, combustione in difetto d'aria, ecc.) è LETALE, l'anidride carbonica in 
alte concentrazioni è tossica (ti ricordi il film Apollo 13?), un 
impoverimento dell'ossigeno nell'aria porta a malesseri e mal di testa, 
rilasciano anche composti aromatici tossici e cancerogeni (sempre carbonio 
è), possono facilmente incendiarsi... Spero che basti a dissuadere dall'uso 
sconsiderato di queste trappole.
 

 sfruttando anche il relativo calore latente di condensazione). 
È qui sta il punto: come è possibile che una macchina abbia un 
rendimento uguale a 1? In termodinamica si dimostra che il rendimento di 
una macchina è sempre inferiore a 1!
Mi sembra che le due cose non concordino
Ciao

 Vedi te dove sta la convenienza.
Si ma qui non m'interessava la convenienza economica...
Volevo solo capire come mai in termodinamica si dimostra che una 
qualunque macchina ha un rendimento sempre inferiore a 1, quando poi mi 
sembra che macchine per produrre calore abbiano un rendimento pari a 1!
Se uno fa un teorema e poi si trova un esempio che "va contro" il 
teorema, significa che il teorema è errato in qualche punto.
Magari è solo un po' impreciso nell'enunciato, ossia bisognerebbe 
specificare che il rendimento è minore di 1 per qualunque macchina il 
cui scopo non fosse proprio quello di produrre calore. Ma volevo sapere 
cosa ne pensava qualcuno che ne capisse un po' più di me.
Ciao

Ciao

 teorema, significa che il teorema è errato in qualche punto.
non e' errato il teorema, e' errato il tuo modello :-)
ciao
luh
-- 
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Leggi le FAQ di IHSatD:   
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Togli    _NOSPAM_     per rispondere in privato

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Il rendimento riguarda il lavoro compiuto da una macchina e l'energia
impiegata per ottenerlo.
Il calore non è un lavoro. Se io imiegassi una macchina per
trasformare in lavoro il calore prodotto dalla stufa nella
stanza chiusa e lo dividessi per l'energia prodotta dalla stufa,
allora otterrei un rendimento minore di 1.
Spero di essere stato utile,
Bye

 sembra che macchine per produrre calore abbiano un rendimento pari a 1 !
la combustione opera nelle medesime condizioni scelte per 
attribuire i poteri calorifici ai combustibili, poca sorpresa 
che replichi i rendimenti (in condizioni opportune). Ma 
ribadisco il problema dell'emissione di fumi caldi, che abbassa 
di fatto e non poco la frazione utile del calore prodotto.
Capisci cosa intendo ? Come faccio a dire che il potere 
calorifico della benzina è 11000 kCal/Kg ? La brucio in bomba 
calorimetrica adiabatica e misuro il DT. Se uso la benzina come 
riscaldamento, la brucio anche lì, lavoro nelle stesse 
condizioni. L'unica differenza la può fare o una combustione 
incompleta (ma la cosa è risolvibile) o la non adiabaticità del 
sistema : se ci sono perdite termiche per isolamento non 
perfetto (inevitabili) o si scaricano nell'ambiente fumi più 
caldi di esso, allora la frazione utilizzata del calore prodotto 
finisce per non essere più unitaria nemmeno in questo caso di 
processo puramente termico.
ciao
soviet_Mario
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 dissuadere dall'uso sconsiderato di queste trappole.
mah ... io ho stufa a legna (autocostruita), un robo a alcool a 
stoppino (la zibro non la uso più perché mi sono arreso, e pure 
pochissimo uso i termoconvettori a norma, con scarico esterno, 
perché sono troppo spreconi di prezioso calore), e uso 
bruciatori a GPL pure. Vero che abito da solo in una casa molto 
vecchia di cubatura grande e con infiniti spifferi un po' 
ovunque, ma l'unico effetto collaterale che osservo da anni è la 
condensa su tutte le superfici lisce e fredde, in particolare 
gocciola acqua dalle travi "ipe" in ferro del soffitto, che sono 
molto fredde.
E aggiungo che non sono per niente uno spericolato o sprezzante 
del rischio, cerco solo di gestirlo con un occhio anche al 
portafoglio, tutto lì. TRa qualche anno, appena ho i soldi, farò 
qualche intervento di miglioria termica come pannelli solari 
termici o altra forma di caldaia esterna a biomassa, o entrambi, 
devo vedere. Cmq tutta sta CO2 non l'ho neppure mai avvertita. 
Per inciso faccio fuori sui 1000-1100 litri di GPL nell'intero 
anno, e ciò significa che faccio tanta tanta economia e tanto 
freddo, per cui non necessariamente le strategie che a me 
fungono senza problemi rimarrebbero innocue se tenessi 20-22° 
dentro quando fuori ce ne sono -5, lo dico in tutta onestà.
Però nemmeno è sensato demonizzare i trabiccoli catalitici. Si 
inala più roba cancerogena con una grigliata estiva davanti al 
barbecue che in un anno di uso della zibro o della argo a metano.
ciao
Soviet

 Ciao

 basso anche senza catalizzatori. Nella catalitica alla prima fase
Si, la fiamma azzurra.... Ma se durante la notte si spacca (stara) qualcosa 
e la fiamma diventa rossa? Se hai caldo e nel dormiveglia lanci il pigiama 
sulla stufetta? La vecchietta fa la prova di combustione alla stufetta ogni 
sera prima di coricarsi? La cause di incidente sono le più varie, solo ad 
esempio qualcuna con il monossido:
 
http://www.google.it/search?source=ig&hl=it&rlz=&q=intossicato+monossido&meta=Un
 consiglio a chi non è del campo ed eventualmente legge: non giocate conqueste cose, si muore!

 calorifico SUPERIORE del combustibile dato.
Per la cronaca: queste vengono chiamate caldaie a condensazioni.

 completamente il lavoro in calore.
E l'energia elettrica è equiparabile al lavoro
Energia "nobile" vuol dire questo.
Ps: giusta osservazione di luh... se và tutto in calore  il rendimento
termodinamico è zero!
Il rendimento di cui parli e dici 1, non è t. ma rendimento per il tuo
obiettivo ( avere calore).

 
e con una pompa di calore?

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Questa è tutta un'altra cosa;
L'energia elettrica utilizzata per far funzionare la pompa di calore
richiede un  consumo estremamente basso e serve ad "estrarre" calore
dall'ambiente esterno e trasferirlo all'ambiente interno. Il
rendimento di una qualunque macchina ha un rendimento bassissimo(molto
minore di 1) l'efficienza di una pompa di calore è invece abbastanza
alta circa 2.5.
L'ideale comunque sarebbe utilizzare una pompa di calore funzionante a
gas ( mi pare ci sia una ditta che le produce). Comunque le pompe di
calore sono prevalentemente utilizzate dove non vi sono alternative.
Ad esempio se si dispone di una sorgente di acqua comincia a diventare
conveniente il suo utilizzo.
In pratica il" crimine termodinamico" in questo caso è bassissimo (non
nullo) . E poi crimine termodinamico forse non è la locuzione più
adatta è forse meglio parlare di coglioneria.
Ovviamente tutto quello che si dice non vale sempre in assoluto per
tutti i casi ad esempio se si brucia petrolio per produrre energia
elettrica e il calore che occorre cedere invece di gettarlo via si
utilizza per riscaldare le abitazioni ecco che invece di un crimine
termodinamico si fa una operazione intelligente. purtroppo questa cosa
(che si chiama teleriscaldamento) è pochissimo diffusa.
Altro non so dirti perchè non è il mio campo.

Rebbe ha scritto:
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risposta breve : NO
risposta un po' più articolata : DIPENDE.
Dipende dalle condizioni di esercizio e dal genere di pompa di 
calore.
Se usi una pompa di calore CONTRO un gradiente termico troppo 
sfavorevole, potresti ottenere un rendimento concreto ben 
inferiore a quello dichiarato (che di solito è ottenuto in 
condizioni prefissate). Probabilmente esistono da qualche parte 
curve di correlazione tra dislivello termico e rendimento 
ottenuto corrispondente.
Poi ci sono tipologie intrinsecamente diverse. Come sorgente 
termica ci sono pompe aria/aria, aria/acqua (dove il sito lo 
consente, tipo se hai un fiume o lago o mare molto vicino) e 
aria/terra (installazione costosa, rese molto alte).
Più alta è l'inerzia termica (e la capacità termica) della 
sorgente termica, e più essa è calda di per sé (considera ad es. 
che il terreno a profondità abbastanza alte, non so di preciso 
quanto, sono poco influenzate dai cicli stagionali, oltreché 
circadiani, per cui in proporzione la terra profonda è molto più 
calda dell'aria esterna : per questo la pompa riesce ad 
attingere calore da sottoterra più facilmente e con rese 
superiori). Anche l'acqua non è male dove c'è. Anche un ruscello 
difficilmente avrà mai un'acqua corrente sotto lo zero, o cmq 
appena appena sotto, quando pure l'aria esterna può andare a -10 
o inferiore. Con aria molto fredda è poco efficiente estrarre 
calore da fuori e portarlo dentro, a parità di kWh di energia 
elettrica consumata.
Considera infine che, anch'esse più costose, sono state fatte 
pompe di calore totalmente termiche, che usano un bruciatore a 
metano o GPL per pilotare compressore, valvola di espansione etc 
(non so se lo facciano producendo corrente intermedia), e che 
quindi non gravano direttamente sulla spesa elettrica in quanto 
indipendenti dalla rete elettrica.
Hanno il vantaggio che bruciando 100 kCal di metano immettono 
nella stanza un calore parecchio superiore a 100 kCal (perché 
appunto rimangono cmq pompe di calore e non sono semplici caldaie)
ciao
Soviet_Mario

 conqueste cose, si muore!
beh, sottoscrivo e non ipocritamente.
Quanto al disattendere la legge, il grosso rischio di quelle 
stufe e dell'abuso è che secondo me sempre più persone ci si 
rivolgono perché non riescono più a pagare la bolletta 
tradizionale del combustibile a fine mese. E il freddo è rigido, 
come diceva il thread originale
ciao
Soviet_Mario

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Il rendimento è circa 1: le turbine per fare energia elettrica hanno
un rendimento di circa 40%,
la pompa di calore è circa  2,5 .
Dipende naturalmente dalle temperature di esercizio: questo valore, ma
anche di più , lo ottieni sicuramente se usi un pozzo termico , cioè
una sorgente calda d'inverno e fredda d'estate come può essere il
sottosuolo.