Pompa di calore: cosa sapere?
La pompa di calore: cosa è, che principio adotta e la sua reale convenienza. Un'utile guida per chiunque fosse interessato all'acquisto.
Il contenuto di questa pagina in breve
La pompa di calore è un principio che si adatta a più situazioni, che possono andare dal condizionatore al riscaldamento e grazie alle sue peculiarità garantisce un miglioramento dei comfort abitativi. In questo articolo vi presentiamo una panoramica completa sulla pompa di calore, su come funziona, se conviene impiantarla e le varie normative ad essa legata
Pompa di calore: cosa è
Per comprendere appieno cosa sia una pompa di calore è importante avere chiara a cosa essa serva: è a tutti gli effetti un macchinario termico che ha l’utilità del trasferimento del calore da un ambiente a temperatura più bassa, che abitualmente si trova all’esterno, ad un altro in cui la temperatura è più alta, oggettivamente interno.
Questo trasferimento di energia termica adotta lo stesso principio che osserviamo, inconsapevoli, nelle nostre cucine dotate di frigorifero e in estate quando utilizziamo i condizionatori d’aria.
Pompa di calore: come funziona
Il funzionamento di una pompa di calore avviene tramite l’utilizzo di una sorta di circuito chiuso che ha alcuni elementi imprescindibili per la realizzazione del suo scopo finale. Gli elementi principali del circuito sono costituiti da un compressore, un condensatore, una valvola di espansione, un evaporatore ed inoltre vi è il frigorigeno, che non è altro che un fluido che ha la capacità di interagire in base alle condizioni in cui si trova, divenendo liquido o vapore.
Il frigorigeno, perciò avrà le seguenti caratteristicche a seconda se trattato da un componente del percorso o dall’altro:
- Nel compressore arriva in stato gassoso dall’evaporatore. Subisce un innalzamanto della sua pressione grazie alla compressione, e si riscalda con un certo vigore.
- Nel condensatore il frigorigeno subisce una traformazione divenendo di fatto liquido. In questo procedimento perde il calore verso l’esterno, accumulato precedentemente nella compressione.
- Il passaggio per la valvola di espansione del frigorigeno liquido determina il suo raffreddamento e si trasforma in parte in vapore.
- Nell’evaporatore il frigorigeno assorbe calore proveniente dall’esterno e di fatto evapora.
I componenti del circuito chiuso della pompa di calore possono essere assemblati in un unico blocco, ma è anche possibile che siano suddivisi in due parti che tecnicamente vengono definite sistemi split. I due sistemi sono comunque raccordati da tubature contenenti il frigorigeno.
I due elementi del circuito denominati come condensatore ed evaporatore sono formati da tubi nei quali scorre il frigorigeno. Questi tubi hanno il nome tecnico di “scambiatori di calore” e sono a contatto con un fluido di servizio, formato da acqua o anche aria.
Riassumendo il procedimento della pompa di calore avremo il compressore che dà energia al fluido frigogeno. Giunto all’evaporatore, assorbe calore dal mezzo circostante e, tramite il condensatore, lo cede al mezzo da riscaldare.
Pompa di calore: tipologie
Esistono alcune diverse tipologie di pompa di calore, e sono strettamente legate alla sorgente fredda da cui il calore viene estratto, che può essere aria, acqua o terra.
L’acqua utile all’estrazione del calore può essere contenuta in serbatoi esposti e riscaldati dal sole. In alternativa se l’installazione della pompa di calore si trova vicino a corsi d’acqua come fiumi o laghi o anche falde acquifere, potranno essere utili per la realizzazione della stessa.
Se invece si deciderà di utilizzare l’aria come approvvigionamento di calore, potrà essere utilizzata quella esterna o quella del locale in cui verrà realizzata la pompa di calore.
Se invece la fonte di calore sarà il terreno, le strutture dell’evaporatore dovranno essere interrate. Dopo questa semplificazione introduttiva, veniamo ora ad analizzare le diverse tipologie di pompa di calore:
Pompa di calore Aria-Aria – si tratta di fatto della tipologia più semplice e diffusa, e di sicura affidabilità visto l’enorme uso che se ne fa ormai da molti anni. Strutturata su due elementi principali montati uno all’interno e l’altro all’esterno, sono collegati da tubi in cui circola il liquido refrigerante. Questa tipologia solitamente è di natura reversibile, e funziona in maniera diversa in base alla stagione in cui la si utilizza: caldo d’inverno e freddo d’estate. Oltre alla produzione di aria sono presenti speciali filtri e la possibilità di deumidificare l’aria prodotta e pompata nell’ambiebnte interno. La pompa di calore aria-aria è il classico condizionatore che utilizziamo d’estate per rinfrescarci, ma che potremo utilizzare anche in inverno per l’aria calda.
Pompa di calore Aria-Acqua – anche in questo caso sono presenti due elementi, interno ed esterno. In quello esterno, a temperature molto basse, è contenuto il freon (composto chimico derivato da metano ed etano) che si carica di energia termica proveniente dall’aria. Il freon trasmette all’acqua il calore che verrà pompato all’elemento interno e di conseguenza ai termosifoni, sempre interni. L’acqua rilascia l’energia termica e perciò il calore verrà percepito nella casa come classico riscaldamento. Nell’elemento esterno è presente anche un impianto di sbrinamento che consente all’acqua di essere utilizzata senza problemi anche d’inverno, prevenendone il ghiacciamento.
Pompa di calore Acqua-Acqua – sicuramente molto efficiente come risultati, ma decisamente più complessa non tanto nella struttura in sé, quanto per alcune particolarità delle acque che verranno utilizzate. Infatti una pompa di calore del genere sfutta il calore dell’acqua, che nelle fonti naturali come mare, fiumi e laghi è maggiormente contenuto nella superficie. Dunque si andrà incontro a problematiche di inquinamento delle acque, o di eccessiva azione corrosiva attribuibile al salmastro. Ad ogni modo il calore prelevato verrà trasferito all’impianto interno e di conseguenza nei così detti terminali atti alla climatizzazione interna degli ambienti.
Pompa di calore Terra-Acqua – anche in questo caso il rendimento è estremamente efficiente, ma non privo di difficoltà oggettive. Per prima cosa c’è da considerare un fatto principale: questo genere di pompa di calore sfrutta le falde acquifere, in questo caso ci sono delle difficoltà derivate da normative ben precise che regolamentano lo sfruttamento delle falde. Se invece viene utilizzato il calore assorbito dal terreno non verrà utilizzata acqua, bensì sonde molto profonde.
Pompa di calore: normativa e controlli
Al fine di garantire al cittadino una tutela della sua salute con emissioni nocive ridotte, oltre che alla sicurezza in generale e anche una riduzione del consumo energetico sono entrate in vigore delle regolamentazioni che hanno stabilito normative per legge, il Decreto del Presidente della Repubblica 74/2013, che di fatto rende obbligatorio un libretto per tutti gli impianti di climatizzazione fissi, che adottano pompe di calore e condizionatori, oltre che tradizionali caldaie, senza limiti di potenza, dunque comprensivi di tutte la diverse tipologie.
Se si tratta di un impianto termico centralizzato, il responsabile sarà l’amministratore del condominio.
Se si tratta di case monofamiliari o di impianti autonomi il responsabile sarà il proprietario dell’immobile.
Se invece si tratta di impianti autonomi in case in affitto il responsabile sarà l’inquilino.
Per tutte le normative più approfondite consigliamo di verificare cosa prevede la compilazione del libretto e i relativi controlli che devono essere attuati a distanza temporale fissa.
Pompa di calore e risparmio energetico
La pompa di calore ha complessivamente un risparmio energetico di base, proveniente dall’alimentazione ad energia rinnovabile che nel caso italiano è pari al 38% (dato oggettivo di dervivazione dalle fonti energetiche in Italia).
In più le pompe di calore possono anche essere alimentate da pannelli fotovoltaici, così facendo l’accumulo di energia garantito dal sistema fotovoltaico potrà soddisfare l’alimentazione della pompa di calore ad uso per l’appartamento, specie se si considerano le varianti della pompa e i relativi servizi che possono garantire sia il riscaldamento invernale che il refrigerio estivo, oltra alla fornitura annua di calore all’acqua sanitaria.
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Pompa di calore: quando conviene
Se affrontiamo il discorso di convenienza da un punto di vista generico, possiamo affermare che la pompa di calore è certamente conveniente nel caso di utilizzo della stessa come climatizzatore.
Se invece il suo utilizzo è settorizzato per la produzione di sola acqua calda sanitaria o solo riscaldamento, la convenienza non è poi così evidente, anche se di fatto c’è. Ad esempio, per ciò che concerne il solo riscaldamento, l’utilizzo di fonte fredda molto vantaggiosa risulta essere sia l’acqua che il terreno, andando perciò a coprire completamente il fabbisogno di calore.
Infatti possiamo riassumere così il rapporto convenienza, in base alla sorgente fredda:
- Sorgente fredda Aria– facilissima da trovare perché è presente ovunque. La potenza della pompa di calore, però, non risulta essere performante se la temperatura della sorgente è bassa. In quel caso l’utilizzo dello sbrinamento aumenta l’utilizzo di energia. Se invece usufruiamo di un sistema di aria viziata, non presa direttamente dall’esterno, si dovrà comunque depurare e rinnovare con regolarità.
- Sorgente fredda Acqua– in questo caso la pompa di calore non avrà problematiche inerenti le condizioni esterne del clima. La controindicazione sarà certamente legata ai costi relativi al sistema di prelevamento delle acque e quindi l’adduzione.
- Sorgente fredda Terreno – le condizioni migliori si hanno con le tubature interrate ad almeno 1,5 metri di profondità, per ovvi motivi di isolamento con l’esterno. Il grande problema di questo genere di pompa di calore è relativo ai costi sia per l’impianto in sé, sia per l’estensione dell’area di terreno in cui verranno interrati i tubi che deve essere il triplo rispetto ai locali da riscaldare.
Pompa di calore: a chi rivolgersi
Per il corretto funzionamento e messa in atto della pompa di calore è necessaria l’installazione da parte di professionisti e perciò personale qualificato in impianti di climatizzazione che possa garantire la sicurezza dell’impianto in sé e la giusta valutazione per determinare il risparmio energetico per cui la pompa di calore viene acquistata.
Dunque il nostro consiglio è sempre quello di contattare professionisti che possano fare un sopralluogo e consigliare la scelta più opportuna per le esigenze della casa, o dell’ufficio, o della struttura in cui varrà installata la pompa di calore.
Pompa di calore: come risparmiare
Tra i più grandi motivi che possono indurre alla sostituzione del proprio impianto con una pompa di calore c’è sicuramente l’incentivazione che prevede la detrazione fiscale pari al 65%. Come già sappiamo la detrazione è sicuramente interessante, tuttavia dipende strettamente dal reddito.
Altro punto che determinerà un risparmio sarà il Conto Termico 2.0. ideato per il sostegno di piccoli interventi di efficienza energetica per privati e pubblica amministrazione. Con questo conto si potrà usufruire di un incentivo variabile in base alle prestazioni energetiche degli apparecchi.
Oltre a questi incentivi, che comunque consigliamo di verificare in prima persona tramite ricerche presso gli organi di competenza, è possibile risparmiare anche sugli apparecchi in sé. Per questo motivo una ricerca web è sempre da preferire perché vi darà modelli e prezzi da consultare, o siti specializzati di richiesta preventivi per trovare una soluzione a voi più congeniale in base alla qualità/prezzo del prodotto, unita alle vostre reali esigenze.
Grazie dell’articolo; visto che mi sto facendo una cultura: per caso si sa qualcosa degli attuativi?
Salve Alessio, restiamo in attesa di un contatto per fornirle maggiori informazioni.
Un saluto