Pompe di calore

La pompa di calore è un’apparecchiatura che funziona elettricamente e che produce energia termica trasferendola da una sorgente a temperatura più bassa (acqua, aria, suolo) ad una a temperatura più alta.

L’energia prodotta può essere utilizzata per riscaldare, raffrescare e per produrre acqua calda.

E’ composta da un circuito sigillato, nel cui interno scorre un gas refrigerante: nel transitare attraverso ciascuno dei componenti della pompa di calore, modifica il proprio stato da liquido a gassoso e viceversa, assorbendo e cedendo calore.

Le pompe di calore producono temperature massime dell’acqua comprese tra i 40 e i 50 °C; per questo motivo necessitano di essere accoppiate a sistemi di riscaldamento a bassa temperatura quali pannelli radianti o ventilconvettori.

Presentano rendimenti che sono espressi dal coefficiente di prestazione C.O.P. che è dato dal rapporto tra l'energia prodotta e l'energia consumata.

Questo significa che una pompa di calore con COP 4 produce circa 4 kWh termici impiegando circa un solo kWh elettrico.

Queste apparecchiature non necessitano del camino e non sono soggette all'obbligo di revisione annuale delle caldaie.

La durata media delle pompe di calore può essere paragonata a quella delle caldaie tradizionali (15 anni) con durata della garanzia che dipende dal costruttore.

LE VARIE TIPOLOGIE DI POMPA DI CALORE

Pompe di calore ARIA - ARIA

Sono le apparecchiature più diffuse ed utilizzano l’aria come sorgente termica: il classico condizionatore con pompa di calore interna. Sono composte da due unità separate, una interna ed una esterna, collegate tra loro da tubazioni nelle quali circola il fluido refrigerante. Hanno COP compresi fra 2,5 - 3,5 , inferiori rispetto alle pompe di calore che utilizzano altre sorgenti, come l’acqua o il terreno. Questo è un fattore che va attentamente considerato: infatti, se da un lato le pompe ad aria hanno dei costi molto accessibili, dall'altro devono essere valutati tutti i reali benefici in termini di risparmio energetico e di comfort termico.

pompa calore grugliasco

Quasi tutti i modelli possono riscaldare in inverno e raffrescare in estate.

Sono inoltre dotate di sistemi di filtraggio e deumidificazione dell’aria, aiutando il confort termico ed il benessere fisico nei periodi estivi.

Visto che utilizzano l’aria esterna come vettore per produrre calore, con temperature vicine ai 0°C, hanno bassi rendimenti; se la temperatura dell’aria esterna durante l’inverno scende sotto lo zero, e in presenza di elevati tassi di umidità, viene utilizzato un dispositivo di sbrinamento presso l’evaporatore esterno, ad esempio una resistenza elettrica, che attivandosi fa diminuire la potenza dell’unità interna.

Gli elementi principali della sezione esterna sono il compressore e lo scambiatore di calore, che funge sia da evaporatore (in fase di riscaldamento) che da condensatore (in fase di raffrescamento).

Pompe di calore ARIA - ACQUA

Sono macchine che hanno interessanti caratteristiche tecniche. Possono produrre acqua calda per il riscaldamento e sanitaria e, nel ciclo inverso, acqua fredda utilizzabile per raffrescare gli ambienti.

A differenza delle pompe aria-aria, quindi, svolgono le funzioni di caldaia e condizionatore, utilizzando l’acqua come fluido di lavoro all'interno degli ambienti. Anche queste pompe sono dotate di un’unità interna e di un’unità esterna. L’unità interna ha le funzioni di caldaia, e nel ciclo inverso produce acqua refrigerata.

pompa calore grugliasco
pompe calore piemonte

Poiché l’acqua per riscaldarsi/raffreddarsi, necessita di grandi superfici di scambio termico, di norma le pompe aria-acqua sono più ingombranti rispetto ai modelli aria-aria e presentano taglie medie superiori.

Un impianto aria-acqua è anche tecnicamente più complesso e quindi più costoso, dal momento che comporta l’installazione di un sistema di distribuzione dell’acqua.

Avendo a disposizione acqua calda o acqua fredda per condizionare l'aria, è abbastanza evidente che i normali radiatori possono svolgere la funzione di riscaldamento, ma non potrebbero mai svolgere quella del raffrescamento.

Il modo migliore per sfruttare le potenzialità di queste pompe è quello di utilizzare un sistema a larga superficie di scambio termico (i pannelli radianti) oppure un sistema a ventilazione.

I sistemi radianti (a soffitto, a parete o il classico riscaldamento a pavimento) hanno il vantaggio di sfruttare bene le temperature intermedie: non è necessario avere acqua troppo calda (60-70 gradi usata per i radiatori, per esempio) o troppo fredda. Ad esempio il raffrescamento radiante avviene distribuendo acqua a circa 15°C.

Le configurazioni impiantistiche con pompe aria-acqua possono essere ricondotte essenzialmente a due tipologie:

• Impianti monovalenti

Se d’inverno la temperatura dell’aria esterna non scende sotto i 0°C, la pompa di calore può - se opportunamente dimensionata - soddisfare da sola tutte le esigenze di riscaldamento.

• Impianti bivalenti

Per installazioni in località che hanno inverni rigidi, è opportuno prevedere l’integrazione tra la pompa di calore e un sistema ausiliario di riscaldamento. In inverno, quindi, la pompa di calore provvede al preriscaldamento dell’acqua, che viene poi inviata alla caldaia per essere riscaldata fino alla temperatura impostata.

Pompe di calore GEOTERMICHE

L'energia geotermica è l'energia che si trova nel sottosuolo sotto forma di calore.

Le pompa di calore geotermica sfrutta le caratteristiche del suolo che da 20 a 100 metri di profondità mantiene una temperatura di circa 14 gradi centigradi, indipendentemente dalle escursioni termiche giornaliere e stagionali.

geotermico grugliasco
Nel suolo, utilizzato come serbatoio di calore, vengono praticate una o più perforazioni del diametro di 10-15 cm, fino a una profondità che dipende dal volume dell'edificio da servire
.
All'interno dei fori vengono fatte passare delle condutture in cui la pompa di calore fa circolare un fluido termovettore.

Non tutti i tipi di sottosuolo sono adatti ed occorre un tipo di sottosuolo con una

conducibilità termica sufficientemente elevata, cioè una buona capacità di trasportare calore. Per determinare il rendimento termico del terreno è quindi necessario svolgere opportune indagini geologiche. La presenza d'acqua (eventuali falde sotterranee) aumenta il rendimento di un impianto migliorando lo scambio termico tra impianto e sottosuolo.

Queste pompe hanno COP che si aggira attorno a valori prossimi o superiori a 4, ma può variare a seconda del tipo di macchina.

I costi sono molto variabili in funzione del fabbisogno di energia termica, della costruzione da servire e del tipo di sottosuolo a disposizione, comunque superiori alle altre tipologie di pompa di calore sopra illustrate. Tali costi comprendono le indagini geologiche, una o più perforazioni ad una profondità di 100 metri, le sonde geotermiche, la pompa di calore (costa più di una buona caldaia) e il sistema di accumulo.

pompa calore in piemonte
In genere non è conveniente sostituire la caldaia tradizionale installata con una pompa di calore geotermica, ma risulta conveniente solo se previsto in fase di progettazione di una nuova costruzione o in presenza di condizioni vantaggiose quali ad esempio determinati tipi di terreno e tariffe particolari per l'energia elettrica.


Altra applicazione della pompa di calore è il riscaldamento dell'acqua calda sanitaria; si trovano in commercio pompe di calore con boiler incorporato nel quale è immerso il condensatore della macchina che si presenta come un normale serpentino di rame.

Di solito questo tipo di boiler a pompa di calore viene installato in un vano caldaia, in un box auto o in ambienti di servizio che si possono lievemente refrigerare utilizzando l'energia contenuta nell'aria per riscaldare l'acqua sanitaria contenuta nel boiler.

Installare una pompa di calore e valutarne i benefici energetici ed economici non è semplicissimo e mette in gioco una serie di aspetti che richiedono una valutazione caso per caso.

Ecco perché consigliamo sempre di affidarsi sia per l'analisi del problema, la progettazione, la scelta dei prodotti ed infine l'installazione, a specialisti in tecnologie di risparmio energetico con adeguata esperienza e referenze.  

Nel passato infatti, pressappochismo ed approssimazione hanno spesso prodotto guasti ed inquinato un nascente e promettente mercato frenandone lo sviluppo. 

>  La tariffa sperimentale D1

L'Autorità per l'energia, con delibera n. 205/2014/R/EEL, ha introdotto - a partire dal 1° luglio 2014 - la tariffa agevolata D1 per tutti clienti domestici che, nella propria abitazione di residenza anagrafica, utilizzano, o vogliono utilizzare, un sistema di riscaldamento con pompa di calore elettrica.

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