Pompa di calore: come funziona
Una guida sulla pompa di calore e la sua integrazione al fotovoltaico
La pompa di calore è un sistema di riscaldamento in grado di trasferire energia termica da un ambiente più freddo a uno più caldo. Normalmente viene utilizzata per i riscaldamenti invernali di un edificio, dove la pompa di calore sottrae calore all’ambiente esterno per fornirlo all’ambiente interno. Questo sistema è sempre più utilizzato a livello mondiale come alternativa agli impianti di riscaldamento a gas.
Ma non vale solo per le stagioni invernali. Alcune pompe di calore infatti sono reversibili e permettono sia di riscaldare che di raffreddare un ambiente e quindi sono utilizzate durante tutto l’anno.
In questo articolo approfondiremo il concetto di pompa di calore e analizzeremo il suo funzionamento.
Ma prima di iniziare, calcolati subito un preventivo per il tuo impianto fotovoltaico che potrà alimentare la pompa di calore con energia pulita. Riceverai un’offerta in meno di un minuto.
Sei pronto? Iniziamo!
Come funziona una pompa di calore?
Il funzionamento di una pompa di calore si basa sul principio della termodinamica, secondo cui il calore si sposta sempre dal corpo più caldo a quello più freddo. In pratica, una pompa di calore prende l’energia termica dall’aria, dall’acqua o da un terreno e la trasferisce a un fluido refrigerante che viene di seguito compresso e fatto circolare in un circuito chiuso.
Il fluido refrigerante ottiene il calore dall’ambiente esterno, diventando poi gassoso e con una temperatura elevata. A questo punto, il gas viene fatto passare attraverso un condensatore, dove il calore viene ceduto all'acqua che viene utilizzata per il riscaldamento degli ambienti.
Successivamente il gas viene riportato allo stato liquido attraverso una valvola di espansione e poi immesso nuovamente nel circuito. Questo meccanismo si ripete in continuazione, fornendo calore all’ambiente interno.
Le tipologie di pompe di calore
Come accennato poc’anzi, le pompe di calore sono dispositivi che consentono di trasferire calore da una fonte a bassa temperatura a una fonte a temperatura più elevata. Ci sono diverse tipologie di pompe di calore che si possono trovare in commercio. Quali? Vediamole assieme!
Pompe di calore aria-aria
Le pompe di calore aria-aria sono dispositivi di raffreddamento e riscaldamento che sfruttano l’aria esterna come fonte di energia per il loro funzionamento. La pompa di calore aria-aria assorbe il calore dall’aria esterna durante i mesi più caldi e lo trasferisce all’interno dell'edificio per il riscaldamento, mentre durante i mesi invernali assorbe il calore interno dell'edificio e lo trasferisce all’aria esterna per il raffreddamento. Questa tipologia di pompa di calore è adatta a climi con temperature moderate, dato che la loro efficienza diminuisce quando le temperature esterne diventano estreme.
Dal punto di vista energetico sono un’ottima scelta dato che possono ridurre in modo significativo i costi di riscaldamento e raffreddamento rispetto ai sistemi tradizionali.
Un altro punto a favore di queste pompe di calore è il fatto che non utilizzano combustibili fossili e per questo sono una scelta sostenibile dal punto di vista ambientale. Nonostante ciò è bene ricordare però che la pompa di calore aria-aria deve essere alimentata da una fonte di energia elettrica per il funzionamento. In questo caso il fotovoltaico o l'eolico sono una soluzione ottima.
Pompa di calore aria-acqua
Anche la pompa di calore aria-acqua è un sistema di rinfrescamento e riscaldamento sempre più utilizzato. Questo dispositivo utilizza l’energia presente nell’aria esterna per riscaldare o raffreddare l’acqua che circola nel sistema di riscaldamento della casa. Cosa significa? Semplice, la pompa di calore assorbe l’energia termica dall’aria esterna attraverso un evaporatore e la trasferisce all’acqua presente nel sistema di riscaldamento tramite un condensatore. Questo processo è noto come ciclo di refrigerazione.
L’efficienza della pompa di calore dipende molto dalla temperatura esterna e dalle caratteristiche dell’edificio dove viene utilizzata. A differenza delle pompe di calore aria-aria, le pompe di calore aria-acqua funzionano meglio quando la temperatura esterna è moderatamente bassa.
Questa tipologia di pompa di calore è utilizzata molto spesso per il riscaldamento e il raffreddamento della casa poiché utilizza l’aria esterna, un elemento gratuito e illimitato.
Pompe di calore acqua-acqua
A differenza delle tipologie descritte qui sopra, la pompa di calore acqua-acqua utilizza l’energia termica presente nell’acqua come forma di calore. In pratica, questo dispositivo preleva l’energia termica dell’acqua, la comprime e la utilizza per riscaldare l’acqua di un circuito di riscaldamento delle case. Quando invece si desidera raffreddare un ambiente, la pompa di calore acqua-acqua prende l’energia termica dall’acqua del circuito di riscaldamento per trasferirla all’acqua di un circuito di raffreddamento.
Questo tipo di pompa di calore è solitamente utilizzata in edifici commerciali. Inoltre, richiede l’accesso a una fonte d’acqua sufficientemente grande e di qualità come fiumi o laghi.
Pompe di calore geotermiche
Le pompe di calore geotermiche sfruttano l’energia termica immagazzinata nel sottosuolo utilizzando una serie di sonde geotermiche che, collegate alla pompa di calore, trasferiscono l’energia termica dal terreno alla pompa di calore.
Dato che la temperatura del sottosuolo è pressoché costante, la pompa di calore geotermica può essere utilizzata durante l’intero anno.
Pompe di calore ad assorbimento
Le pompe di calore ad assorbimento si differenziano dalle altre tipologie poiché utilizzano un liquido refrigerante per trasferire il calore da una sorgente di calore a un sistema di riscaldamento o raffreddamento. Il funzionamento di queste pompe si basa sulla capacità di alcuni liquidi di assorbire il vapore acqueo presente nell’aria o in altri liquidi. Quando il vapore viene assorbito dal liquido refrigerante, si verifica un processo di evaporazione che assorbe energia termica dall’ambiente circostante. Il vapore viene poi condensato, liberando l'energia termica. A questo punto il ciclo di assorbimento può ripetersi. Questa tipologia di pompe di calore sono spesso utilizzate in applicazioni industriali o commerciali.
Pompe di calore a gas
Le pompe di calore a gas sono una tipologia di pompa di calore ibrida in cui un generatore di calore viene alimentato a gas naturale o propano per avere un backup per la pompa di calore elettrica. In questo modo, quando fa troppo freddo e la pompa non riesce a funzionare correttamente, il generatore di calore a gas può intervenire e fornire il calore necessario.
Pompe di calore ad alta temperatura
Infine, le pompe di calore ad alta temperatura utilizzano l’energia elettrica per trasferire il calore da una sorgente fredda a una calda. A differenza dalle pompe di calore tradizionali, le pompe di calore ad alta temperatura sono progettate per funzionare a temperature più elevate e vengono utilizzate per il riscaldamento di acqua ad alta temperatura.
Questa tipologia di pompa di calore è in grado di raggiungere temperature d’acqua calda fino ai 90-100°C e possono essere alimentate da diverse fonti di energia.
Il prezzo della pompa di calore
Ma quanto costa una pompa di calore? In generale, il costo di una pompa di calore oscilla tra gli 800€/kW e i 1700€/kW. A questo bisogna anche aggiungere il costo di installazione che oscilla tra i 3.500€ e i 4.000€ + iva.
Tuttavia, grazie agli incentivi offerti dal governo italiano, si può ottenere uno sconto fino al 65% con il bonus 65.
Cosa significa? Semplice, se investi 1000€ per l’acquisto di una pompa di calore, 650€ potrai detrarli direttamente dalle tasse. La detrazione, però, verrà suddivisa dei 10 anni successivi.
Pompa di calore e impianto fotovoltaico: il risparmio è assicurato
Se vuoi ottenere un’ottima efficienza energetica la combinazione fotovoltaico e pompa di calore è la soluzione. Un impianto fotovoltaico produce energia tramite l’irraggiamento solare, mentre la pompa di calore sfrutta l’energia termica presente nell’ambiente per riscaldare l’acqua sanitaria e gli ambienti di casa. In questa combinazione, l’energia elettrica prodotta dai pannelli solari può essere utilizzata per il funzionamento della pompa di calore, riducendo l’utilizzo di energia elettrica della rete nazionale. Infatti l’utilizzo combinato di queste tecnologie può portare a diversi vantaggi, quali:
- Una maggiore indipendenza energetica
- La riduzione dei costi energetici
- La riduzione delle emissioni di CO2
- Una maggiore efficienza energetica complessiva degli edifici
Inoltre, questa combinazione risulta particolarmente efficiente durante i mesi estivi, quando l’irraggiamento solare è più forte e quindi la produzione fotovoltaica raggiunge il suo picco. Quindi, se vuoi passare all’energia solare, ti consigliamo di passare subito così che potrai avere il tuo impianto installato per l’estate. Calcola ora un preventivo personalizzato inserendo l’indirizzo di tuo interesse di seguito!
Conclusione
La pompa di calore è uno strumento che può aiutare a raffreddare o riscaldare gli ambienti in modo efficiente e green. L’utilizzo congiunto del fotovoltaico e della pompa di calore è una soluzione vincente per coloro che vogliono investire in tecnologie sostenibili, risparmiare sulle bollette e contribuire alla lotta al cambiamento climatico.
Ottieni un preventivoDomande frequenti
Quanto consuma una pompa di calore?
Il consumo di una pompa di calore dipende dalla sua potenza, dall’efficienza energetica e dal tempo di utilizzo. In generale, una pompa di calore ad alta efficienza energetica può consumare fino al 50-60% in meno rispetto ad un sistema di riscaldamento tradizionale.
Quanto costa una pompa di calore?
Il costo di una pompa di calore oscilla tra gli 800€/kW e i 1700€/kW.