Pompe di calore

Le principali aziende del settore, per adeguarsi ai cambiamenti in corso, stanno proponendo sistemi di climatizzazione completi, che abbinano al raffreddamento anche il riscaldamento e la produzione di acqua calda sanitaria, in alternativa ai sistemi convenzionali composti da refrigeratore e caldaia. Un’unica macchina infatti è in grado di assolvere le funzioni dell’evaporatore e del condensatore, fornendo così calore in inverno e freddo in estate.

POMPE DI CALORE

La soluzione ad alto rendimento energetico si individua in pompe di calore che producono i 2/3 del calore generato a costo zero, riducendo notevolmente la dipendenza da combustibili fossili, le emissioni di CO2 in ambiente e le spese di riscaldamento annue che si stanno rivelando come le più onerose, per le famiglie italiane, assieme al costo dell’elettricità.

Per dare un parametro di riferimento concreto, le caldaie a pompa di calore, rispetto ai tradizionali sistemi di riscaldamento a combustibile fossile, producono dai 3 kW ai 5 kW di calore a costo zero per 1 kW elettrico consumato.

La pompa di calore trasferisce calore da un corpo a temperatura più bassa ad un corpo a temperatura più alta, con un processo inverso rispetto a ciò che avviene in natura e che per questo è reso possibile dall’energia elettrica fornita alla macchina che “pompa calore”.

La pompa di calore semplicemente estrae il calore libero presente nell’aria esterna, il sistema ne alza la temperatura per riscaldare o la abbassa per raffreddare e lo distribuisce in tutti gli ambienti. L’energia termica è trasferita, tramite un refrigerante, ad un mezzo come l’acqua che scorre nei radiatori, nelle unità fan coil o nell’impianto radiante.

Le pompe di calore posso trarre energia termica, oltre che dall’aria esterna, dal suolo o dall’acqua (ad es. di falda, laghi o fiumi). Nel caso in cui il calore sia recuperato dall’aria, si esclude il bisogno e il costo di perforazioni o scavi per raggiungere la falda o la profondità utile ad aver una temperatura del terreno adeguata, ma si deve considerare che la potenza resa dalla pompa può risentire della variabilità delle condizioni climatiche, essendo associata alla temperatura della sorgente.

INNUMEREVOLI POSSIBILITÀ DI UTILIZZO

La pompa di calore è composta da un compressore e da componenti idraulici che possono essere suddivisi tradizionalmente tra unità esterna e unità interna o incorporati in un’unità monoblocco. In entrambi i casi, i terminali per il riscaldamento e il raffreddamento possono essere sistemi radianti a pavimento, fan coil, impianti canalizzati o radiatori a bassa temperatura, permettendo una notevole flessibilità d’utilizzo (consente di decidere anche di non sostituire completamente l’impianto di riscaldamento esistente mantenendo i radiatori).

A completamento del sistema, la combinazione con collettori solari, accumulo e scambiatore di calore collegato alla pompa consente di produrre, a seconda delle situazioni, dal 30% al 70% dell’energia necessaria al fabbisogno di acqua calda sanitaria.

RISCALDAMENTO AD OGNI LATITUDINE

Anche le condizioni climatiche più rigide non spaventano questi sistemi, che prevedono sin dall’inizio la dotazione di un riscaldatore ausiliario pronto ad entrare in funzione in caso di necessità per soddisfare il bisogno di calore inevaso dalla pompa di calore, quando la temperatura è così fredda da rendere impossibile il riscaldamento unicamente con l’energia termica recuperata dall’aria esterna (in Italia questo accade raramente e le pompe di calore forniscono tranquillamente il 90-95% del riscaldamento richiesto). Il riscaldamento e l’acqua calda sono perciò garantiti a qualsiasi latitudine.

VANTAGGI IMMEDIATI

Senza alcun dubbio, rispetto ad un sistema tradizionale, una pompa di calore richiede minor energia per funzionare, ha il vantaggio di sfruttare una fonte gratuita rinnovabile (il calore presente nell’aria, nell’acqua o nel suolo) e di ridurre le emissioni inquinanti, ha bassi costi di esercizio poiché non è richiesta una manutenzione particolare e grazie all’ormai affermata tecnologia inverter, riduce anche i consumi.

L’efficienza di una pompa è definita dal coefficiente di prestazione COP, inteso come il rapporto tra l’energia termica resa al corpo da riscaldare e l’energia elettrica consumata per il trasporto del calore medesimo. Il COP contenuto, si traduce in brevi tempi di ammortamento dei costi e nella diminuzione della bolletta.

COMFORT GARANTITO

Il comfort abitativo è garantito da un sistema di controllo, anche automatico, che adegua il microclima interno alle condizioni climatiche esterne, garantendo costantemente una temperatura omogenea e piacevole (e la massima efficienza energetica del sistema).

Quando la pompa di calore è adottata per la climatizzazione di strutture industriali, ai vantaggi sopra citati, si aggiunge la possibilità di sfruttare quote di energia altrimenti perse, come ad esempio il recupero del calore di scarto dai processi produttivi.

Silvia Bevilacqua