Pompe di calore

Sempre più abitazioni e soprattutto nuovi edifici sfruttano le moderne pompe di calore, per riscaldare e produrre acqua calda. Le pompe di calore ricavano ca. il 75% dell’energia di riscaldamento dall’ambiente circostante, dall’aria, dal terreno o dall’acqua dove esso è immagazzinato, per alimentare l’abitazione con un piacevole calore. Tuttavia, per poter utilizzare il calore ambientale, è necessario dotarsi di una pompa di calore e di una piccola quantità di energia elettrica, che serve da energia motrice.

Allo stesso tempo è anche possibile utilizzarle nei periodi estivi come impianti di condizionamento. L’uso di un riscaldamento a pompa di calore fa risparmiare non solo costi di riscaldamento, bensì salvaguarda anche l’ambiente grazie a ridotte, se non addirittura nulle, emissioni di CO2.

Mentre un frigorifero estrae il calore dall’interno e lo cede all’ambiente circostante, le pompe di calore funzionano esattamente al contrario.

Un impianto di riscaldamento a pompa di calore è composto in totale da tre parti:

• L’impianto della fonte di calore, che ricava l’energia necessaria dall’ambiente.
• La pompa di calore vera e propria, che rende utilizzabile il calore ambientale ottenuto.
• Il sistema di accumulo e distribuzione calore, che distribuisce l’energia termica nell’intera casa o la immagazzina.

1. Estrazione dell’energia termica

Negli impianti delle fonti energetiche circolano liquidi, che contengono sostanze antigelo. Queste assorbono il calore ambientale (p. es. dal terreno o dall’acqua di falda) e lo trasportano direttamente alla pompa di calore.

Fanno eccezione al riguardo le pompe di calore aria-acqua , che aspirano l’aria esterna mediante dei ventilatori, i quali portano il calore ambientale alla pompa.

2. Sfruttamento dell’energia

Nella pompa si trova un ulteriore circuito, che contiene il liquido refrigerante. In uno scambiatore di calore l’energia ambientale proveniente dal primo circuito viene trasmessa al liquido refrigerante. Ciò provoca la vaporizzazione del liquido.

Nel caso delle pompe di calore aria-acqua l’aria ambiente riscalda il liquido refrigerante, mentre il vapore prodotto dal liquido refrigerante viene inoltrato ad un compressore. Di conseguenza il livello della temperatura del liquido refrigerante allo stato gassoso sale e si riscalda.

In un ulteriore scambiatore di calore (condensatore) il gas refrigerante condensa e cede il suo calore. Alla fine il liquido refrigerante condensato viene convogliato in una valvola di strozzamento, dove la pressione del liquido si riduce. Il liquido refrigerante, ora appunto allo stato liquido ed espanso, viene riconvogliato al vaporizzatore.

3. Riscaldamento

Negli edifici da riscaldare sono presenti sistemi di distribuzione e accumulo calore. In questi sistemi circola un medio scaldante, principalmente acqua, che assorbe il calore e lo convoglia o ad un sistema di distribuzione, come p. es. impianti di riscaldamento a pavimento, o a un radiatore , un accumulatore inerziale o di acqua calda .

Alcune pompe di calore possono anche invertire questo processo e togliere calore dai locali abitati.

Nelle moderne apparecchiature Buderus viene utilizzata una tecnologia inverter per adeguare in modo scorrevole la potenza al fabbisogno termico mediante un compressore. Il risultato è qui rappresentato dal chiaro guadagno in termini di efficienza. Nelle nostre pompe di calore si può fare affidamento sull’elevata qualità e un’ottimale potenza termica. L’energia ricavata dalle fonti energetiche viene identificata con le grandezze COP o SCOP. In questo modo l’efficienza di un apparecchio è misurabile

Vantaggi:

• Rispetto ai sistemi di riscaldamento convenzionali, in caso di progettazione eseguita correttamente, hanno un esercizio più conveniente, poiché ricavano ca. il 75% della loro energia dall’ambiente circostante
• Fonti di energia rinnovabili (aria, terreno, acqua)
• Compatibilità ambientale chiaramente più elevata, dato che hanno poche se non nulle emissioni di CO2
• La conversione da sistemi di riscaldamento ad energie fossili a pompe di calore viene incentivato nella maggior parte dei casi dal Cantone e/o dal Comune
• Efficiente
• A ridotta manutenzione
• Alcune pompe di calore dispongono di una funzione di raffrescamento, così si può rinunciare all’impianto di climatizzazione

Effettivamente i costi di acquisto relativamente alti rappresentano l’unico svantaggio di una pompa di calore, in particolare delle pompe di calore ad acqua glicolata-acqua o delle pompe di calore acqua-acqua , perché esse necessitano di costosi lavori di urbanizzazione. In caso di pompe di calore aria-acqua , se il fabbisogno termico non viene coperto completamente, è necessario ricorrere a prestazioni di potenza aggiuntive come una resistenza elettrica o un secondo generatore di calore.