Pompe di calore per principianti: tutto ciò che devi sapere

Le pompe di calore stanno diventando sempre più popolari oggigiorno. Sfruttando l'energia dall'aria circostante, dalle acque sotterranee o dalla terra per generare calore, rappresentano una soluzione energetica sostenibile e conveniente. Tuttavia, per molte persone la pompa di calore presenta ancora dubbi e perplessità. Domande e curiosità che abbiamo raccolto nel nostro lavoro quotidiano e che cercheremo di dipanare in questo articolo.

Come funziona una pompa di calore?

Una pompa di calore è un sistema di riscaldamento che funziona sfruttando l'energia termica presente nell'ambiente esterno. Il principio di funzionamento si basa sulla trasformazione di un fluido refrigerante da stato liquido a stato gassoso e viceversa, sfruttando la capacità di assorbire e cedere calore durante il processo.

Indipendentemente dal modello e dimensionamento, la pompa di calore è composta da quattro elementi: un compressore, un condensatore, una valvola di espansione e un evaporatore.

Il ciclo di funzionamento di una pompa di calore comprende quattro fasi principali:

1. Compressione del vapore saturo: il fluido refrigerante viene compresso attraverso un compressore, aumentando la sua temperatura e pressione.
2. Condensazione con cessione di calore: il fluido refrigerante compresso, a temperatura elevata, cede il calore accumulato all'ambiente interno della casa attraverso un circuito idraulico a bassa temperatura. Il fluido refrigerante si condensa e passa allo stato liquido.
3. Espansione: il fluido refrigerante liquido viene fatto passare attraverso un dispositivo di espansione, riducendo la sua temperatura e pressione.
4. Evaporazione con assorbimento di calore: il fluido refrigerante, a bassa temperatura e pressione, assorbe il calore presente nell'ambiente esterno attraverso un circuito idraulico ad alta temperatura. Il fluido refrigerante passa allo stato gassoso e il ciclo ricomincia.

In modalità macchina frigorifera (funzionamento estivo) la sorgente termica a bassa temperatura (evaporatore) è l’ambiente interno, mentre l’esterno funge da pozzo caldo. Nella modalità pompa di calore (funzionamento invernale) la sorgente termica a bassa temperatura (evaporatore) è al di fuori dell’edificio. Il pozzo caldo è conseguentemente l’aria dell’ambiente da climatizzare, l’acqua calda sanitaria oppure il fluido termovettore che alimenta i terminali.

Pertanto, il dispositivo, grazie all'inversione del ciclo, può quindi funzionare in tutte le stagioni.       

Quali tipi di pompe di calore esistono?

Esistono tre tipi di pompe di calore: pompe di calore aria-acqua, pompe di calore geotermiche e pompe di calore acqua-acqua.

Le pompe di calore aria-acqua sono le più comuni negli edifici residenziali perché sono relativamente facili da installare. Estraggono il calore dall'aria esterna e lo trasferiscono al sistema di riscaldamento all'interno dell'edificio.

Le pompe di calore geotermiche e le pompe di calore acqua-acqua sfruttano l'energia termica proveniente dalle acque sotterranee o dal terreno e sono più efficienti rispetto alle pompe di calore aria-acqua. Tuttavia, richiedono un'installazione più complessa e spesso richiedono perforazioni o scavi.        

Quali sono i parametri che influenzano l'efficienza energetica di una pompa di calore?

Esistono diversi parametri che influenzano l'efficienza energetica di una pompa di calore, tra cui:

1. Temperatura ambiente: una pompa di calore funziona meglio in condizioni climatiche moderate. In generale, maggiore è la differenza di temperatura tra l'aria esterna e quella interna, più energia dovrà utilizzare per riscaldare o raffreddare l'ambiente.
2. Dimensione della pompa di calore: la dimensione della pompa di calore è importante per garantire che sia in grado di soddisfare il fabbisogno energetico dell'abitazione. Una pompa di calore troppo grande o troppo piccola rispetto alle necessità dell'edificio può influire negativamente sull'efficienza energetica.
3. Coefficiente di performance (COP): il coefficiente di performance è un parametro che indica l'efficienza di una pompa di calore. Un COP più alto indica una maggiore efficienza energetica.
4. Livello di manutenzione: una pompa di calore che non viene regolarmente manutenuta può diventare inefficiente nel tempo. È importante sostituire regolarmente i filtri dell'aria, pulire le unità e controllare il sistema per eventuali problemi.
5. Tipo di fluido refrigerante: il fluido refrigerante utilizzato in una pompa di calore può influire sull'efficienza energetica. I fluidi refrigeranti più efficienti possono aumentare la performance energetica della pompa di calore.
6. Tipo di compressore: il compressore è uno dei componenti principali di una pompa di calore e il tipo di compressore utilizzato può influire sull'efficienza energetica. I compressori a velocità variabile sono in grado di regolare la velocità in base al fabbisogno energetico dell'abitazione.
7. Isolamento termico: un adeguato isolamento termico dell'abitazione può ridurre la perdita di calore e aumentare l'efficienza energetica della pompa di calore.

In sintesi, la scelta di una pompa di calore efficiente e l'adeguata installazione e manutenzione del sistema sono elementi fondamentali per garantire l'efficienza energetica del sistema.      

La pompa di calore è integrabile con i sistemi a energia pulita?

Sì, le pompe di calore possono essere integrate con sistemi a energia pulita come i pannelli solari termici o fotovoltaici, le turbine eoliche e le centrali termiche a biomassa. In particolare, l'energia solare termica può essere utilizzata per riscaldare l'acqua che alimenta la pompa di calore, aumentando l'efficienza del sistema e riducendo la richiesta di energia elettrica. In alternativa, l'energia solare fotovoltaica può essere utilizzata per alimentare direttamente la pompa di calore. Le turbine eoliche possono fornire energia elettrica per alimentare la pompa di calore, mentre le centrali termiche a biomassa possono fornire calore per riscaldare l'acqua che alimenta la pompa di calore.

In generale, l'integrazione di sistemi a energia pulita con le pompe di calore può aiutare a ridurre l'impatto ambientale dei sistemi di riscaldamento e raffreddamento, contribuendo alla riduzione delle emissioni di gas serra e all'uso di combustibili fossili.

La pompa di calore va in difficoltà in caso di temperature sottozero?

Ciò avviene solo se la macchina scelta non è adeguata per le condizioni d'uso e di lavoro. Anche per questa ragione è indispensabile rivolgersi a un esperto che possa suggerire la soluzione ideale per le proprie esigenze.

Quali sono i vantaggi e gli svantaggi delle pompe di calore?

I vantaggi delle pompe di calore risiedono principalmente nella loro efficienza e nel rispetto dell'ambiente. In sintesi, possiamo evidenziare quattro vantaggi fondamentali:

1. Efficienza energetica: Le pompe di calore possono fornire una maggiore efficienza energetica rispetto ad altre fonti di riscaldamento, poiché sfruttano l'energia termica presente nell'ambiente esterno.
2. Risparmio energetico: Utilizzando l'energia gratuita presente nell'aria, nel terreno o nelle acque sotterranee, le pompe di calore possono ridurre i costi energetici rispetto a sistemi tradizionali di riscaldamento.
3. Riduzione delle emissioni di carbonio: Le pompe di calore contribuiscono a ridurre le emissioni di gas a effetto serra, poiché non bruciano combustibili fossili direttamente per generare calore.
4. Versatilità: Sono adatte sia per il riscaldamento che per il raffrescamento degli ambienti, offrendo una soluzione completa per il comfort termico.

Tuttavia, ci sono anche svantaggi nell'uso delle pompe di calore. I costi iniziali sono più elevati rispetto ai sistemi di riscaldamento convenzionali e l'installazione richiede spesso un investimento importante.

Quanto costa una pompa di calore?

Il costo di una pompa di calore può variare in base a diversi fattori, tra cui la dimensione dell'unità, il tipo di pompa di calore, la marca, la complessità dell'installazione e la regione in cui si trova l'edificio. In generale, i costi di acquisto delle pompe di calore sono superiori a quelli dei sistemi di riscaldamento convenzionali, ma possono essere ammortizzati nel lungo periodo grazie ai minori costi di esercizio. Una pompa di calore aria-acqua costa mediamente tra gli 8.000 ei 15.000 euro, mentre le pompe di calore geotermiche e le pompe di calore acqua-acqua costano solitamente tra i 15.000 ei 25.000 euro.

Conclusione: quello che bisogna sapere sulle pompe di calore  

Le pompe di calore sono un modo efficiente ed ecologico per riscaldare e produrre acqua calda. Utilizzano l'energia proveniente dall'aria circostante, dalle acque sotterranee o dalla terra e la trasformano in calore. Esistono tre tipi di pompe di calore: pompe di calore aria-acqua, pompe di calore terreno-acqua e pompe di calore acqua-acqua. Le pompe di calore aria-acqua sono le più comuni nelle abitazioni perché relativamente facili da installare. Tuttavia, i costi iniziali di acquisto sono più elevati rispetto ai sistemi di riscaldamento convenzionali e l'installazione richiede spesso un investimento importante. La dimensione della pompa di calore dipende da vari fattori e dovrebbe essere determinata da un professionista del settore.

Il nostro team sarà lieto di occuparsi delle tue necessità e della sostenibilità della tua casa.