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Pompa di calore

La pompa di calore è una macchina termica in grado di trasferire energia termica da una sorgente a temperatura più bassa a una sorgente a temperatura più alta, utilizzando differenti forme di energia, generalmente elettrica.

Il funzionamento delle pompe di calore è uguale al funzionamento di un frigorifero. Con la differenza che il ciclo frigorifero è invertito. Il principio è semplice: da una sorgente di calore naturale (geotermia, acqua, aria) viene assorbita energia termica per utilizzarla per il riscaldamento. Un sistema di riscaldamento a pompa di calore è composto sempre da tre elementi: impianto lato fonte energetica, pompa di calore, impianto di distribuzione e accumulatore.

Principio di funzionamento di una pompa di calore:

1: Un fluido termovettore trasporta l’energia termica

Il fluido termovettore circola all’interno di un circuito chiuso ed ha il compito di trasportare e trasmettere l’energia termica.

Ci si chiede da dove derivi il guadagno energetico così tipico per le pompe di calore? – La risposta è semplice: dall’evaporatore!

2: Il fluido termovettore evapora nell’evaporatore

Il nome evaporatore deriva dal fatto che il fluido refrigerante liquido va in ebollizione, in altre parole evapora al suo interno a temperature molto basse e nel frattempo assorbe energia dall’ambiente.

Il fluido refrigerante quindi è in uno stato gassoso.

3: Sotto pressione il gas si riscalda

A questo punto il fluido refrigerante viene compresso nel compressore e ne diminuisce il volume. Durante questo processo aumenta la pressione e di conseguenza la temperatura del fluido refrigerante. Il fluido refrigerante caldo circola al condensatore.

Questo è uno scambiatore nel quale l’energia assorbita dall’ambiente viene trasmessa al sistema di riscaldamento.

4: Il fluido refrigerante si raffredda e assorbe nuovamente energia termica

Nel processo di raffreddamento il fluido termovettore passa allo stato liquido. Mediante la valvola di espansione viene diminuita la pressione e il fluido assorbe nuovamente energia termica dall’ambiente.

Il ciclo quindi riprende da capo.

Vantaggi

Il primo vantaggio è senza dubbio il rendimento energetico, che come detto è elevato. Ciò rende la pompa di calore geotermica conveniente sul piano economico anche a fronte di un maggiore costo del gas rispetto all’elettricità. I benefici economici della pompa di calore sono tanto maggiori quanto più sono costosi ed energivori gli impianti da sostituire (quelli a combustibili fossili come gasolio e GPL per esempio).

Un impianto geotermico ben progettato e installato nelle condizioni corrette consente di risparmiare in bolletta circa il 40% della spesa totale per i consumi energetici (sempre che l’impianto sia dotato di un contatore separato). L’abbinamento della pompa di calore a un impianto di riscaldamento e raffrescamento radiante garantisce un risparmio energetico dal 40% al 70% rispetto ai sistemi tradizionali. Dal punto di vista ambientale, invece, la pompa di calore con funzione di riscaldamento incrementa l’utilizzo di energia rinnovabile e in questo modo riduce le emissioni climalteranti.

All’utilizzatore di una pompa di calore è garantito un comfort almeno pari a quello dei classici sistemi a combustione, oltre a un risparmio economico ed energetico senza precedenti e un’abitazione più moderna ed ecosostenibile.

 

Chi costruisce appartamenti o case dovrebbe tenere in considerazione il fatto che una pompa di calore, consumando meno energia di un sistema tradizionale, consente automaticamente di migliorare la classe energetica degli edifici, aprendo la strada a una rivalutazione degli immobili e a un accesso privilegiato a incentivi locali o nazionali in un’ottica ecosostenibile di impatto zero.

 

Gli installatori di pompe di calore, infine, possono finalmente realizzare un impianto unico per il riscaldamento, il raffreddamento e la produzione di acqua calda a uso sanitario, offrendo in tal modo un comfort maggiore e costi di esercizio molto più contenuti.

Inoltre, andrebbe da tutti tenuto in grande considerazione l’obiettivo che la comunità europea si è posta: arrivare entro il 2020 a ridurre i consumi di energia e di emissioni di CO2 del 20% sostituendoli con energia completamente rinnovabile e pulita.

In tal senso, le pompe di calore potranno dare sicuramente il loro contributo, in quanto fonti termiche rinnovabili, dotate di un’efficienza energetica pari al 60% rispetto ai classici sistemi a combustione e prive di emissioni di CO2 nel luogo in cui vengono installate.

Dove possibile, è sempre consigliabile l’installazione di un sistema a pompa di calore per sostituire il riscaldamento tradizionale; in questo modo è possibile eliminare la combustione e ottenere uno standard di sicurezza maggiore, in quando non saranno più necessari allacciamenti a linee del gas o allestimenti di serbatoi finalizzati all’accumulo di combustibile come GPL o gasolio, ma un semplice allacciamento alla linea elettrica.

Una pompa di calore è in definitiva facile da installare e per questo rappresenta una soluzione ideale anche nel corso di ristrutturazioni di case o appartamenti; in questi casi infatti i problemi legati alla disponibilità di spazio o altri vincoli strutturali (evidenti soprattutto nei centri storici) possono essere più facilmente risolti.

Riassumendo, i due principali vantaggi legati ai sistemi di riscaldamento a pompa di calore sono:

FLESSIBILITA’

Una pompa di calore è un sistema di riscaldamento davvero flessibile, in grado di adattarsi di volta in volta alle singole esigenze.

CONVENIENZA

Una pompa di calore è caratterizzata da una resa energetica elevata; grazie a essa è in grado di presentare minori costi di esercizio rispetto ai sistemi di riscaldamento classici (come impianti autonomi, stufe elettriche, stufe a gas, stufe a pellet, ecc.); inoltre, una pompa di calore può essere comodamente installata sia in abitazioni di nuova costruzione che in abitazioni già esistenti o da ristrutturare.

Volendo approfondire, un chiaro indicatore della convenienza di una pompa di calore rispetto a un sistema classico è il cosiddetto Tempo di Ritorno Attualizzato (TRA), ovvero il tempo necessario a eguagliare i risparmi (che derivano dai conseguenti bassi costi di gestione di una pompa di calore) e il sovraprezzo iniziale.

Vincenzo Di Leo