Le pompe di calore: info e curiosità

La pompa di calore è una macchina elettrica che sfrutta il ciclo termodinamico di un fluido refrigerante, estrae energia termica dall’esterno (aria, acqua o terra) e la trasferisce all’ambiente interno alla temperatura idonea, in funzione del tipo di impianto di riscaldamento. In pratica l’energia termica gratuitamente presente nell’aria in quantità illimitata viene sfruttata per riscaldare l’edificio o l’acqua calda ad uso sanitario. Utilizzando l’energia gratuita, ecologica e rinnovabile di suolo, acqua e aria, le pompe di calore costituiscono la soluzione ideale per ridurre i consumi di energia e le emissioni di CO2 preservando nel contempo il pianeta.
Nel processo di trasferimento di calore è possibile distinguere 4 diverse fasi:
• Evaporazione: innanzitutto il fluido refrigerante passa nell’evaporatore, dove assorbe calore dall’aria, dall’acqua o dal sottosuolo ed evapora completamente;
• Compressione: la seconda fase consiste nella compressione del fluido refrigerante trasformato nello stato gassoso, il quale viene compresso e riscaldato dal compressore;
• Condensazione: successivamente il fluido refrigerante allo stato gassoso e riscaldato viene condensato, tornando allo stato liquido, un processo durante il quale cede il suo calore all’ambiente circostante (ad esempio l’aria del termoconvettore o l’acqua che andrà a scaldare i radiatori);
• Espansione: l’ultima fase vede il fluido refrigerante passare all’interno della valvola di espansione, in cui viene trasformato parzialmente in vapore e cedendo calore si raffredda.
A differenza di tutte le altre tecnologie di riscaldamento, le pompe di calore sono macchine reversibili, possono essere utilizzate anche per il raffrescamento, infatti sono in grado di estrarre calore dall’abitazione e rilasciarlo all’esterno.
L’efficienza di una pompa di calore è misurata calcolando il rapporto tra il calore a disposizione per riscaldare l’ambiente e l’energia elettrica consumata per ottenerlo. Maggiore è il rapporto, maggiore è l’efficienza della pompa di calore. Una pompa di calore aria-acqua per 1 kW di energia elettrica assorbita ne rilascia fino a 4 di energia termica.
Le più comuni pompe di calore sono quelle aria/aria e aria/acqua. Le pompe di calore aria/aria sono i classici climatizzatori, costituite da un’unità esterna e una o più unità interne (sistemi monosplit o multisplit). A seconda del funzionamento in riscaldamento o raffrescamento, le pompe di calore aria/aria producono aria calda o fredda e la trasferiscono all’ambiente interno tramite le unità interne, che possono essere a parete, a pavimento, a soffitto o incassate. Il collegamento tra le unità interne e esterne è effettuato con tubazioni del gas refrigerante che devono essere installate da personale certificato.
Per le pompe di calore aria/acqua si sono affermati due sistemi fondamentalmente diversi tra loro: il sistema pompa di calore monoblocco (idroniche) e il sistema pompa di calore splittate.
La differenza più grande tra queste due soluzioni è che in un’unità monoblocco tutti i componenti tecnici importanti per il processo di recupero del calore sono raccolti nell’unità esterna e il collegamento con l’abitazione avviene tramite tubazioni idrauliche. Mentre con un sistema split, i componenti sono distribuiti su un’unità esterna e una interna e il collegamento è effettuato con tubazioni del gas refrigerante.
Le pompe di calore aria/acqua, a seconda della modalità di funzionamento, producono acqua calda o fredda e come terminali di erogazione possono essere utilizzati radiatori, fan coil o sistemi radianti a pavimento o a soffitto.
VANTAGGI
Rendimento energetico – La pompa di calore ha un’efficienza superiore alle tradizionali caldaie e alle caldaie a condensazione, questo comporta una riduzione dei consumi che si traduce in un sostanziale risparmio in bolletta. Il risparmio risulta ancora più elevato se la pompa di calore è abbinata ad un impianto fotovoltaico.
Rispetto per l’ambiente – La maggiore efficienza e l’utilizzo di elettricità in parte prodotta da energie rinnovabili si traducono in una riduzione delle emissioni e in benefici ambientali.
Rendimento dell’investimento – Considerando i minori costi energetici, la riduzione dei costi di gestione dell’impianto e gli incentivi statali, le pompe di calore offrono un ritorno sull’investimento maggiore rispetti ai sistemi di riscaldamento a combustibili fossili.


Sistemi radianti
Un sistema di riscaldamento o raffrescamento radiante è un impianto a pavimento, a soffitto o a parete, sono una soluzione impiantistica per la distribuzione del caldo e del freddo all’interno di un’abitazione.
Gli impianti di riscaldamento e raffrescamento a pannelli radianti sono tra le tecnologie più efficienti nei sistemi di climatizzazione, sfruttano il fenomeno del trasferimento di calore per irraggiamento, garantendo una distribuzione omogenea e un elevato livello di comfort negli ambienti climatizzati.
L’impianto si compone di tubazioni di piccole dimensioni per la circolazione del fluido termovettore, che possono essere integrati nel massetto, nell’intonaco o nel cartongesso di un controsoffitto.
VANTAGGI
Risparmio energetico – Gli impianti radianti funzionano con acqua a bassa temperatura 25-40 °C a differenza dei 55-70°C richiesti nei sistemi tradizionali. Questa caratteristica rende conveniente l’utilizzo con generatori la cui resa aumenta al diminuire della temperatura richiesta, come le pompa di calore.
Comfort – Il riscaldamento radiante si diffonde uniformemente, concentrandosi dove realmente serve al corpo umano e creando un clima fisiologicamente ottimale.
Migliore qualità dell’aria – I sistemi di climatizzazione radiante sono sinonimo di comfort termico e salubrità. Il riscaldamento radiante non scalda l’aria, ma irraggia il calore. Di conseguenza non innescando moti convettivi (a differenza di termosifoni, termoconvettori, termoventilatori, split) e la polvere e gli allergeni non subiscono movimenti.
Flessibilità – Un sistema radiante può essere utilizzato sia per il riscaldamento invernale che per il raffrescamento estivo.