Pompa di calore : come funziona

pompe di caloreIl principio di funzionamento delle pompe di calore è molto semplice: un fluido viene utilizzato come mezzo per trasferire il calore dall’esterno all’interno di un edificio che abbiamo la necessità di riscaldare o raffrescare.

La pompa di calore quindi non consuma l’energia primaria trasformandola in calore, come fanno ad esempio le caldaie, ma consuma l’energia elettrica necessaria per trasferire il calore naturalmente presente nell’aria.

Da un punto di vista energetico, la pompa di calore conviene per il suo straordinario rendimento, in quanto (in condizioni ottimali) da 1 kWh di energia elettrica possono essere prodotti anche fino a 5 kWh di energia termica.

Ci sono comunque determinati aspetti da prendere in considerazione quando si parla dell’installazione delle pompe di calore come la temperatura media esterna e la temperatura di mandata della pompa di calore.

Le pompe di calore raggiungono le massime prestazioni con temperature di mandata relativamente basse (35-40 gradi). Il loro utilizzo ideale è in abbinamento a sistemi di riscaldamento a pavimento e in tutte quelle applicazioni che richiedono temperature dell’acqua inferiori a 40°C.

Come funziona la pompa di calore (video)

Categorie di pompe di calore

Le pompe di calore si dividono in due categorie:

  1. elettriche, che sfruttano la corrente elettrica ed il il fluido frigorifero è un gas (generalmente R410A o R32)
  2. ad assorbimento, che sfruttano come combustibile il gas metano o il GPL ed il fluido frigorigeno è generalmente ammoniaca.

Pompa di calore elettrica

Le pompe di calore elettriche funzionano per mezzo di un compressore alimentato appunto da energia elettrica che permette di prelevare il calore presente nell’aria esterna e di utilizzarlo per scaldare aria o acqua.

Possono avere una temperatura massima di mandata anche di 55/60°C ma il rendimento elevato che le fa preferire alle caldaie e che le rende “fonti rinnovabili” lo si ottiene al di sotto dei 45°C. Ne esistono 3 varianti:

Pompa di calore aria/aria

Il condensatore cede calore all’aria degli ambienti da riscaldare e l’evaporatore raffredda l’aria esterna. Con temperature esterne basse (sotto i 4°C) il rendimento subisce un brusco abbassamento.

Riscaldare casa con un sistema aria-aria è indicato per i climi miti, mentre lo si può considerare come un’integrazione ad un impianto preesistente – ad esempio per le mezze stagioni o prima del freddo invernale più duro – nelle zone dal clima più rigido.

E’ utile valutare questo sistema di riscaldamento se sono installati dei sistemi ad energia rinnovabile come il fotovoltaico. Nel caso infatti sia già presente l’impianto fotovoltaico è ragionevole pensare di optare per un sistema di climatizzazione (invernale ed estivo) ad elettricità.

Pompa di calore aria/acqua

In questo caso il condensatore cede calore all’acqua dell’impianto e l’evaporatore raffredda l’aria esterna. Anche in questo caso, con temperature esterne basse (sotto i 4°C) il rendimento subisce un brusco abbassamento per cui va verificato bene il suo impiego caso per caso.

Ne esistono due versioni:

    1. monoblocco (condensatore/compressore/evaporatore in un unico corpo) che può essere da interno (con ventilatore centrifugo) o da esterno (con ventilatore assiale)
    2. splittata, con condensatore e compressore in un corpo da installare all’esterno e evaporatore da installare all’interno → non soggetta a gelo.

Pompa di calore geotermiche

Il condensatore cede calore all’acqua dell’impianto e l’evaporatore raffredda altra acqua che può derivare da una falda (occorre fare attenzione alle temperature limite e alle portate concesse dalle normative vigenti) o contenuta in un circuito chiuso che scambia a sua volta calore con il terreno (che ha una temperatura costante per tutto l’anno).

Pompa di calore ad assorbimento

Le pompe di calore ad assorbimento funzionano per mezzo di un bruciatore alimentato a gas metano o GPL.

In questo caso la temperatura massima di mandata può essere anche di circa 65°C e la temperatura esterna influisce meno sul rendimento (anche se i rendimenti migliori si ottengono con temperature di mandata intorno ai 50°C e temperatura esterna sopra ai 7°C). Hanno però costi molto alti.

Le pompe di calore ad assorbimento a metano sono di solito utilizzate nella climatizzazione e nella produzione di acqua calda sanitaria in grossi edifici. Non sono la soluzione da adottare nel caso di un appartamento o di una casa mono o bifamiliare dove è certamente da prefererire la pompa di calore elettrica anche nell’ottica di realizzare una casa “No GAS”.

Maggiori informazioni di tipo tecnico puoi trovarle su Wikipedia

Quando conviene installare una pompa di calore

La pompa di calore è un ottimo strumento ma va valutato caso per caso.

Nelle seguenti situazioni la scelta della pompa di calore è quella migliore:

  1. La tua casa è bel isolata termicamente o pensi di farlo: consigliamo innazitutto di isolare la casa e poi pensare alle fonti energetiche
  2. Hai un impianto a GPL: in tal caso riesci ad integrare buona parte della produzione di acqua calda riducendo di molto i consumi
  3. Hai un impianto fotovoltaico o pensi di installarlo. L’impianto deve essere ben dimensionato ma può essere un ottimo accoppiamento
  4. Hai un impianto di riscaldamento a pannelli radianti o pensi di installarlo: lavorando a basse temperature pompa di calore e impianto radiante sono la combinazione ottimale

Negli altri casi non è detto che non si debba scegliere di installare una pompa di calore ma questa soluzione va valutata con attenzione attraverso una diagnosi di costi e benefici per essere sicuri di fare la scelta giusta.

Conviene installare la pompa di calore con i termosifoni ?

Se in casa si ha una caldaia a gasolio, metano o GPL con cui si hanno costi importanti per il riscaldamento ci viene spesso chiesto se si può installare al loro posto una pompa di calore.

Diciamo subito che per impianto di riscaldamento ad alta temperatura il generatore migliore potrebbe essere una caldaia a biomassa ma non tutti hanno la possibilità di installarla (per problemi di spazio) o di seguirla (caricamento del pellet, ecc.) per cui il sistema che in termini di gestione impegna meno è appunto la pompa di calore.

La pompa di calore è un sistema di generazione di calore che funziona al massimo dell’efficienza quando la temperatura esterna non è troppo bassa (non inferiore ai 5 gradi) e la temperatura di mandata (quella dell’acqua che circola nell’impianto di riscaldamento) è relativamente bassa (intorno ai 35-40 gradi).

Se la temperatura di mandata, come per gli impianti con termosifoni, deve essere di 65-70 gradi, i consumi elettrici per far funzionare la pompa di calore aumentano considerevolmente perchè le pompe di calore in commercio non sono adatte per una temperatura di mandata così alta. Sono più adatte per temperature di mandata per impianti di riscaldamento a pavimento (intorno ai 35 gradi).

Cosa fare quindi se si hanno i termosifoni ? L’unica soluzione che permette di avere una temperatura di mandata a 65-70 gradi è quella di scegliere una “termopompa professionale” come, ad esempio, quelle prodotte dalla Kronoterm.

Termopompa di calore professionale Kronoterm

Queste pompe di calore sono prodotte da aziende che non sono nate producendo climatizzatori o caldaie a gas che hanno poi riconvertito in pompe di calore (con tutti gli svantaggi del caso) ma sono nate progettando e producendo direttamente ed esclusivamente pompe di calore.

Questi prodotti sono quindi in grado di lavorare con un coefficiente di prestazione (COP) ottimale anche con temperature esterne molto basse (fino a -25 gradi) e temperature di mandata fino a 65 gradi.

Agevolazioni fiscali previste per le pompe di calore

Installando un impianto a pompa di calore si possono avere importanti agevolazioni.

Esistono tre tipi di agevolazini fiscali:

  1. Detrazione del 65% per la riqualificazione energetica, il cosiddetto Eco-bonus;
  2. Detrazione del 50% per il risparmio energetico sulla ristrutturazione edilizia, ovvero il 50% sulle spese sostenute.
  3. Conto termico 2.0

In conclusione

Qualora fossi interessato ad installare una pompa di calore, la prima cosa che ti consigliamo di fare è richiedere un sopralluogo di un professionista che ti possa far conoscere al meglio le varie soluzioni e proporti quella più adatta per la tua casa.

Rivolgiti a noi

Rivolgendoti ad Ecostili avrai una consulenza professionale per scegliere la soluzione migliore per la tua casa. Una volta deciso quali lavori realizzare ti permette inoltre di avere un unico referente in tutte le fasi successive:

  1. Gestione delle pratiche necessarie per iniziare i lavori (che che possono variare a seconda del tipo di intervento previsto)
  2. Coordinamento delle varie fasi di intervento fino al completamento dei lavori
  3. Disbrigo delle pratiche per ottenere le detrazioni fiscali

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