Quando ci riferiamo ad impianto in “pompa di calore” parliamo di un sistema che utilizza energie rinnovabili, ad esempio sole, geotermia, acqua, per riscaldare, ma anche raffreddare un ambiente. Ci sono anche apparecchi in pompa di calore, ad esempio i condizionatori, e ci riferisce ad essi perchè sono molto efficienti nel produrre energia termica. Sfruttano in maniera ottimale quella usata alla fonte per alimentare il sistema.
Ad esempio quando 1 Kwh di energia elettrica produce 3 Kwh di energia termica abbiamo un impianto molto efficiente e che produce 3 volte l’energia necessaria a farlo funzionare.
Indice
Funzionamento
Ci sono diversi tipi di pompe di calore, ma tutti operano con lo stesso principio di base – il trasferimento di calore da un ambiente all’ altro . Ciò significa che invece di bruciare combustibile fossile per creare energia termica, il sistema sposta il calore da un luogo all’altro.
C’è una chiave per spiegare come tutto ciò possa accadere: si tratta di un fenomeno fisico, il calore tende a spostarsi da una posizione con una temperatura elevata a quello con una temperatura più bassa. Abbastanza semplice. La pompa di calore usa una piccola quantità di energia per attivare lo spostamento, ad esempio usando delle ventole. Quindi, il calore viene trasferito da una “fonte di calore”, come la terra o l’ aria, in quello che è un “dissipatore di calore”, come la vostra casa.
E’ chiaro che bisogno avere qualcosa che produca calore, è questo la chiave di tutto. Quando parliamo di elementi naturali, energie rinnovabili ci riferiamo al calore della terra, a quello emanato dal sole, dall’ Acqua. Piú scendiamo nel sottosuolo e piú è calda la temperatura. L’aria la preleviamo da lì ad esempio, oppure da falde d’acqua calda sotterranee. In questo caso abbiano un abbattimento dei costi in bolletta quasi totale. Usiamo solo corrente elettrica per spingere il calore.
Un impianto in pompa di calore è tecnicamente realizzato con un compressore che crea una differenza di pressione fra i vari livelli. C’è un evaporatore che aspira il fluido o l’aria fredda che evaporerà accumulando il caldo. L’energia termica viene compressa e successivamente spedita al condensatore.
A seconda del tipo di pompa di calore ci sarà un serbatoio per l’accumulo di acqua calda per uso sanitario o per il riscaldamento, ad esempio quello molto efficiente a pavimento o a parete.
I vari tipi di pompe di calore
i sistemi si differenziano a seconda della fonte usata per produrre calore. Ad esempio terreno, falda di acqua calda, calore di recupero. La scelta della pompa di calore dipende non solo dalla fonte da sfruttare, ma anche dallo spazio disponibile per il montaggio e non dI meno dalla rumorosità del modello.
Aria-Aria
Questo sistema è più comunemente noto come pompa di calore aria-aria, perché preleva il calore dall’aria esterna e lo trasferisce internamente attraverso alcuni condotti dell’aria. La chiave per consentire alla pompa di calore aria-aria di funzionare anche per il raffreddamento di un’ambiente è la valvola di inversione. Questo componente riesce ad invertire il flusso del refrigerante, in modo che il sistema comincia a funzionare in maniera opposta.
Così, invece di spingere calore all’interno della vostra casa, la pompa di calore lo rilascia all’ esterno, proprio come fa un condizionatore d’aria. Quando il flusso viene invertito assorbe calore dalla parte interna dell’unità e scorre verso l’esterno. E ‘qui che il calore viene rilasciato, permettendo al refrigerante di raffreddarsi di nuovo.
Aria-Acqua
Le pompe di calore ad aria funzionano un po’ come i comuni frigoriferi, ma in maniera inversa: prelevano il calore dall’aria di un ambiente esterno e la riscaldano per aumentare la temperatura di un ambiente interno. Questa tipologia di pompa viene definita aria-aria: si tratta dei comuni condizionatori d’aria reversibili.
A recupero di calore
Poi ci sono le pompe di calore aria-aria con recupero di calore, dove c’è un sistema di circolazione forzata dell’aria che rende l’apparecchio molto più efficiente in termini energetici, particolarmente adatto se si hanno grandi spazi da riscaldare.
Ad assorbimento
Le pompe di calore ad assorbimento funzionano come le altre aria acqua, ma in questo caso manca la fase di compressione. In questa tipologia di macchine la fase di compressione è totalmente sostituita con due fasi distinte: la generazione e l’assorbimento.
Pompe di calore geotermiche
sono un po ‘diverse. Assorbono calore dalla terra o da grotte sotterranee oppure da falde acquifere bollenti e le trasferiscono in superficie. Il tipo più comune di pompa di calore geotermica è quella che preleva calore direttamente dal terreno assorbendolo attraverso tubi interrati riempiti con acqua o con un refrigerante. Questi tubi possono essere del tipo ad anello chiuso o ad anello aperto . Nel primo caso l’acqua o il liquido refrigerante circola attraverso i tubi in maniera ripetuta. In un sistema ad anello aperto, l’acqua viene pompata fuori della fonte di acqua sotterranea, come un pozzo o un lago artificiale. Da lì, il calore viene estratto dall’acqua che poi ritorna giú, il ciclo poi continua.
Ad acqua
si sfruttano in questo caso acque calde del terreno, ad esempio falde bollenti. Vanno richiesti dei permessi speciali per sfruttarle. Il funzionamento è lo stesso delle altre pompe, con l’acqua spinta in alto e, una volta sfruttato il calore, viene di nuovo mandata giú per caduta.
Efficienza e Rendimenti
i Produttori tasso utilizzando un INDICE che misura l’efficienza, si chiama coefficiente di prestazione (COP), nel caso delle pompe di calore elettriche, che suona piuttosto complicato. Tutto quello che devi sapere è che maggiore è questo indice maggiore energia termica si produce. Nel caso delle pompe elettriche a gas avremo il GUE (Gas Utilization Efficiency).
Vantaggi e Svantaggi
le pompe di calore possono abbattere in maniera drastica i consumi di gas usati per alimentare una caldaia, ma hanno limitazioni. In primo luogo sono poco efficaci quando la temperatura dell’aria esterna scende vicino o sotto lo zero su base regolare, anche se in questo caso un isolamento termico piú aiutare. Questo perché lo spostamento di calore da una zona molto fredda a una più calda richiede più energia rispetto a lì dove c’è una differenza di temperatura più moderata.
Il calore prodotto da pompe di calore non è così intenso come quello prodotto dalla combustione che avviene in una caldaia o in un forno. Ci sono però persone che preferiscono il caldo prodotto da pompe di calore, perché lo distribuiscono uniformemente in tutta la casa, il che significa non ci sono punti freddi. Pensiamo ad esempio al riscaldamento a pavimento che sfrutta l’acqua calda ad una temperatura di 35 gradi per avere 10 gradi uniformi in casa.
C’è da aggiungere anche che l’investimento per l’acquisto di un sistema a pompa di calore è notevole all’ inizio.
Prezzi
Le pompe di calore aria aria-aria sono le più economiche e anche le piú semplici da montare. Quelle aria-acqua e le acqua-acqua hanno prezzi maggiori perché bisogna aggiungere i costi di integrazione con l’impianto di riscaldamento, con un boiler e, per le seconde, il pozzo per prelevare l’acqua calda.
| tipo di pompa | prezzo per KW | ||
|---|---|---|---|
| aria-aria | da 300 a 700 euro | ||
| aria-acqua |
|
||
| geotermiche | da 800 a 1800 euro | ||
| aria-acqua | 500 euro |
in quanto tempo si ripaga l’investimento
Se parliamo di una pompa di calore aria-acqua da 10 kW, con costo 5-6mila euro, senza incentivi si può ripagare da sola in un arco di tempo compreso tra 8 e 12 anni, garantendo un risparmio all’ anno di 400-700 euro. Se consideriamo le detrazioni fiscali, quelle del 50 e 65%, il tempo di ritorno si abbassa della metà quindi 4-7 anni, mentre, con il conto termico è di 5-8 anni. Nelle pompe di calore in ambito commerciale l’investimento si ripaga in 3-6 anni senza incentivi, in 2, 4, 5 anni con le detrazioni e sotto ai 5 con il conto termico.
Grazie alla nuova tariffazione elettrica, con il prezzo del kilowatt di energia elettrica che non aumento piú in maniera prporzionale al consumo quindi le pompe di calore alimentate elettricamente hanno un appeal ottimo.
