Pompe di calore: le diverse tipologie
Una guida Otovo sulle diverse tipologie di pompe di calore
Le pompe di calore sono sistemi di riscaldamento e raffreddamento sostenibili e allo stesso tempo efficienti dal punto di vista energetico. Questi sistemi utilizzano il calore presente nell'ambiente circostante per riscaldare e raffreddare gli edifici.
Grazie all'utilizzo di questa fonte di energia rinnovabile, le pompe di calore consentono di ridurre notevolmente i costi in bolletta rispetto ai sistemi di riscaldamento e raffreddamento tradizionali. Inoltre, le pompe di calore rappresentano una soluzione ecologica, poiché non producono emissioni di gas serra o di altre sostanze inquinanti.
Nell’articolo di oggi vedremo le principali tipologie di pompe di calore presenti sul mercato, e sonderemo il loro diverso funzionamento.
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Pompa di calore: le differenti tipologie
Come accennato nell’introduzione di questo articolo, ci sono diverse tipologie di pompe di calore:
- aria-aria
- aria-acqua
- acqua-acqua
- geotermica
- ad assorbimento
- a gas
- ad alte temperature
- ibride
Queste tipologie di pompe di calore differiscono per la fonte di calore e il loro funzionamento, e sono adatte per diverse applicazioni.
Scopriamole insieme di seguito!
Pompa di calore aria-aria
La pompa di calore aria-aria è un sistema di riscaldamento (e raffreddamento) che utilizza l'energia presente nell'aria esterna per produrre calore all'interno di un ambiente.
La pompa di calore preleva l'energia termica presente nell'aria esterna tramite un evaporatore e la trasferisce all'interno di un refrigerante, che viene quindi compresso per aumentarne la temperatura.
Il refrigerante caldo viene quindi fatto passare attraverso un condensatore, dove cede il calore all'aria all'interno dell'ambiente. In questo modo, la pompa di calore aria-aria permette di riscaldare l'ambiente in modo efficiente e con un minor impatto ambientale rispetto ai sistemi di riscaldamento tradizionali, perché sfrutta una fonte di energia inesauribile come l'aria.
Pompa di calore aria-acqua
Una pompa di calore aria-acqua è un sistema di riscaldamento che utilizza l'energia termica presente nell'aria esterna per produrre acqua calda per il riscaldamento degli ambienti domestici.
La pompa di calore preleva l'aria esterna tramite un evaporatore, che trasforma il fluido refrigerante in gas, il quale viene poi compresso da un compressore e trasformato in liquido ad alta pressione. Questo liquido passa attraverso uno scambiatore di calore, che lo scambia con l'acqua del circuito di riscaldamento. L'energia termica del liquido viene trasferita all'acqua, riscaldandola, e quindi la pompa di calore restituisce l'acqua calda al circuito di riscaldamento degli ambienti.
La pompa di calore aria-acqua è un sistema efficiente e riduce i costi di energia elettrica in confronto ad altre tecnologie di riscaldamento, poiché utilizza l'energia gratuita dell'aria esterna.
Pompa di calore acqua-acqua
Una pompa di calore acqua-acqua è un sistema di riscaldamento e raffreddamento che preleva energia termica dall'acqua sotterranea o da una sorgente d'acqua vicina, come un lago o un fiume.
Questo tipo di pompa di calore utilizza un ciclo di refrigerazione a compressione per trasferire il calore dall'acqua sorgente al sistema di riscaldamento o raffreddamento dell'edificio. Poiché l'acqua sotterranea o di una sorgente naturale ha una temperatura più stabile rispetto all'aria esterna, le pompe di calore acqua-acqua possono essere più efficienti e affidabili rispetto ad altri tipi di sistemi di riscaldamento e raffreddamento.
Tuttavia, l'installazione di una pompa di calore acqua-acqua richiede l'accesso a una fonte d'acqua adeguata e può comportare costi di installazione più elevati rispetto ai sistemi di pompe di calore ad aria.
Pompa di calore geotermica: una tipologia poco comune
La pompa di calore geotermica è un sistema di riscaldamento che utilizza l'energia geotermica presente nel terreno o nelle acque di falda per produrre calore. Il funzionamento di una pompa di calore geotermica si basa sul principio termodinamico dell'evaporazione e della condensazione del fluido refrigerante all'interno di un circuito chiuso.
Il fluido refrigerante, una volta evaporato grazie al calore prelevato dal terreno, viene compresso e riscaldato ulteriormente, cedendo calore all'acqua di riscaldamento che circola nei termosifoni o nei pannelli radianti e che viene utilizzata per il riscaldamento dell'ambiente.
Seppur sia una soluzione sostenibile e che dà la possibilità di un ingente risparmio in bolletta, questa tipologia di pompa di calore è comunque poco comune, soprattutto perché richiede un investimento iniziale significativo per installare il sistema geotermico nel terreno. Inoltre, non tutti i terreni possono essere adatti per questo tipo di pompa di calore, quindi è necessario un'accurata valutazione preliminare del terreno in cui verrà installato il sistema.
Tuttavia, la pompa di calore geotermica è altamente efficace, efficiente ed ecologica, quindi può essere una scelta ideale per chi desidera ridurre drasticamente il consumo di energia e risparmiare sui costi di riscaldamento e raffreddamento a lungo termine.
Pompa di calore ad assorbimento, a gas e ad alte temperature
La pompa di calore ad assorbimento è un sistema di riscaldamento che sfrutta la capacità di assorbimento di un fluido termovettore (in genere acqua), utilizzando come fonte di energia calore a bassa temperatura fornito da gas di scarico di motori a combustione interna, combustione di biomasse o gas naturale.
Le pompe di calore ad assorbimento sono utilizzate soprattutto in grandi impianti, come negli edifici commerciali, negli ospedali e in altre strutture che richiedono grandi quantità di calore. Pur essendo più costose rispetto alle pompe di calore tradizionali, i costi di esercizio e manutenzione sono generalmente più bassi, grazie alla sensibile riduzione dei consumi energetici e per la possibilità di utilizzare fonti di energia rinnovabile.
Una pompa di calore a gas è un sistema di riscaldamento che utilizza il gas naturale come combustibile per produrre calore. Il funzionamento è simile a quello di una classica pompa di calore, ma anziché utilizzare l'elettricità per il funzionamento del compressore, la pompa di calore a gas utilizza una motrice a combustione interna (un motore a gas) per azionare il compressore.
Il gas naturale viene bruciato all'interno del motore a gas, producendo energia termica che viene utilizzata per riscaldare un fluido refrigerante all'interno della pompa di calore. Questo fluido viene poi compresso e il calore prodotto viene utilizzato per riscaldare l'acqua o l'aria all'interno dell'edificio.
Infine, la pompa di calore ad alte temperature sono dispositivi utilizzati per riscaldare edifici o produrre acqua calda sanitaria utilizzando l'energia termica presente nell'aria, nell'acqua o nel terreno circostanti.
Fotovoltaico e pompe di calore: un’accoppiata vincente
La correlazione tra fotovoltaico e pompe di calore è data dalla possibilità di utilizzare l'energia prodotta dai pannelli fotovoltaici per alimentare la pompa di calore, riducendo l'impiego di energia elettrica dalla rete.
In pratica, i pannelli solari producono energia elettrica che viene utilizzata per alimentare la pompa di calore, che a sua volta utilizza questa energia per pompare il calore dall'esterno all'interno della casa. Questo sistema permette di ridurre i costi energetici ed aumentare la sostenibilità dell'impianto.
Inoltre, con l’integrazione di batterie per fotovoltaico, l'energia prodotta durante le ore di luce può essere immagazzinata e utilizzata anche quando il sole non è disponibile, aumentando ulteriormente l'autonomia dell'impianto e riducendo la dipendenza dalla rete elettrica tradizionale.
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Domande frequenti
Come funziona una pompa di calore?
Una pompa di calore utilizza un ciclo termodinamico per trasferire il calore da una fonte a temperatura più bassa, come l'aria esterna o il suolo, a una temperatura più elevata, come l'acqua calda o l'aria calda.
Quali sono le principali tipologie di pompe di calore?
I tipi di pompe di calore disponibili includono le pompe di calore ad aria, le pompe di calore a terra e le pompe di calore ad acqua.