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Una coppia sul balcone
GUIDA SULLE POMPE DI CALORE

Come funziona una pompa di calore? Una guida in parole semplici

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Nel nostro ambiente è presenteun’inesauribile scorta di energiache può essere ottenuta e sfruttata in maniera ecologica. Tutti conoscono per esempio la produzione di energia elettrica dal sole o dal vento. Oggi, ad ogni modo, è possibile non solo generare corrente in maniera sostenibile, ma ancheriscaldare nel rispetto dell’ambiente: la soluzione si chiama pompa di calore. Buderus è lieta di illustrarvi come è strutturato e come funziona un impianto a pompa di calore.

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Grafico sul principio di funzionamento della pompa di calore

Pompa di calore: struttura e funzionamento in parole semplici

Cos’è in concreto una pompa di calore? In linea di massima, si tratta di un sistema di riscaldamento particolarmente ecologico ed efficiente, che sfrutta l’energia presente nel nostro ambiente (aria, suolo e acque sotterranee). In parole semplici, usando corrente elettrica e un refrigerante le pompe di calore assorbono calore dall’ambiente e lo trasportano negli spazi abitativi. Per il processo di produzione di calore utilizzanofino al 75% di calore ambientale e solo il 25% di elettricità.

Per struttura e funzionamento, le pompe di calore sono paragonabili a un elettrodomestico presente in ogni abitazione, ilfrigorifero. Quest’ultimo sottrae calore dall’interno e lo convoglia fuori, raffreddando in questo modo il vano e gli alimenti in esso contenuti. Nel caso della pompa di calore, il processo funziona in direzione inversa.

Volete saperne di più sulla pompa di calore ? Siamo lieti di fornirvi una panoramica con tutte le informazioni utili sulle pompe di calore.

Funzionamento di una pompa di calore

Il principio di funzionamento della pompa di calore nel dettaglio

Una pompa di calore può prelevare il calore dalsottosuolo, dalle acque sotterranee o dall’ariae trasmetterlo tramite un circuito frigorifero a un impianto di riscaldamento. Possiamo descriverne il funzionamento in cinque fasi:

  1. La pompa di calore assorbe il calore. Ciò può avvenire per esempio tramiteventilatori (pompa di calore aria-acqua)che aspirano l’aria esterna e ne trasferiscono il calore tramite scambiatori di calore.
  2. Il calore così ottenuto fa evaporare unrefrigerante.
  3. Il vapore viene poi compresso da uncompressorealimentato a corrente elettrica. In questo modo la temperatura del fluido aumenta.
  4. Uno scambiatore di calore a valle assorbe il calore del vapore compresso e lo trasferisce a un sistema di distribuzione e accumulo che alimenta l’impianto di riscaldamento degli ambienti e dell’acqua calda sanitaria.
  5. A seguire, il refrigerante condensa e il ciclo ricomincia dall’inizio.

Consumo energetico delle pompe di calore

Il calore del suolo, dell’aria e delle acque sotterranee è in sostanza liberamente disponibile. Tuttavia, deve prima essere trattato e convogliato verso gli spazi abitativi. È per questa funzione che la pompa di calore ha bisogno di energia elettrica. Il cosiddettorendimentoindica quanta corrente elettrica deve impiegare la vostra pompa di calore per fornire una determinata quantità di energia termica. In altre parole: quanti chilowattora di calore è in grado di ottenere il dispositivo a partire da un chilowattora di elettricità? Ossia, fondamentalmente qual è la suaefficienzadi funzionamento?

Anche latemperatura della fonte di energiainfluenza il consumo elettrico delle pompe di calore. Sostanzialmente, bisogna considerare chequanto maggiore è la differenza di temperatura tra fonte di calore e acqua di riscaldamento, tanta più energia consuma la pompa di calore.

Prendendo come esempio una pompa di calore aria-acqua: se fuori ci sono 10 °C, la pompa di calore necessita di meno corrente per portare la temperatura interna alla casa a 21 °C. Se invece la temperatura è di gelidi -10 °C, il consumo è maggiore. Per le pompe di calore terra-acqua e acqua-acqua le temperature esterne sono praticamente irrilevanti perché a partire da una determinata profondità le fonti di energia in questione (il suolo e le acque sotterranee) hanno sempre le stesse temperature.

Buono a sapersi:

i moderni apparecchi Buderus sfruttano unatecnologia invertergrazie alla quale il compressore adatta in continuo la potenza al fabbisogno. A questo proposito si parla di pompe di calore modulanti. Il risultato è un netto guadagno in termini di efficienza. Con le nostre pompe di calore potete dunque fare affidamento su un’elevata qualità e un rendimento termico ottimale.

Frau mit Wärmepumpe

Rinfrescare casa con il riscaldamento a pompa di calore?

Alcune pompe di calore offrono una doppia modalità di funzionamento: possono anche invertire il circuito frigorifero. In questo caso il calore viene prelevato dai locali interni alla casa e convogliato all’esterno. Con le pompe di calore potete dunque rinfrescare casa vostra in vario modo, come con gli impianti di climatizzazione. Questa funzione, tuttavia, è disponibile solo sulle cosiddette «pompe di calore reversibili». In alcuni modelli è anche possibile aggiungere la funzione di raffreddamento in un secondo momento.

Come alternative all’impianto di climatizzazione sono particolarmente adatte le pompe di calore geotermiche e acqua-acqua . Gli apparecchi di questo tipo sfruttano idealmente un riscaldamento a pavimento per il raffrescamento dei locali. Anche le pompe di calore ad aria con fan coil e ventilconvettori si dimostrano efficaci con la loro funzione secondaria in modalità raffrescamento. Molte pompe di calore aria-acqua di alta qualità sono progettate fin dall’inizio come apparecchi di refrigerazione, a condizione che sia installata una valvola a quattro vie all’interno del loro circuito frigorifero.

Buderus è lieta di fornirvi maggiori informazioni su come rinfrescare la casa con una pompa di calore .

Struttura di una pompa di calore: gli elementi chiave

A cosa serve il refrigerante in un riscaldamento a pompa di calore? Come funzionano compressore e circuito frigorifero? Struttura e funzionamento di una pompa di calore prevedono l’interazione di diversi componenti. Riassumiamoli brevemente.

  • Refrigerante:un fluido refrigerante è una sostanza in grado di trasportare energia termica. L’aspetto decisivo è la capacità di evaporare anche a bassa temperatura. A seconda del refrigerante, il punto di ebollizione si colloca tra i -12 e i -57 °C.
  • Evaporatore:è qui che avviene il trasferimento del calore al circuito della pompa di calore. Il refrigerante assorbe il calore ed evapora.
  • Compressore:il compressore, alimentato a energia elettrica, aumenta la pressione esercitata sul vapore di refrigerante. In maniera direttamente proporzionale si alza anche la temperatura.
  • Condensatore:in questa fase del processo il calore viene trasferito al circuito di riscaldamento, mentre il refrigerante condensa di nuovo, tornando allo stato liquido.
  • Valvola d’espansione:nell’ultima fase, la pressione del refrigerante viene ulteriormente ridotta e il ciclo termico ricomincia da capo.

Tutti i tipi di pompa di calore funzionano allo stesso modo?

La struttura generale di una pompa di calore è identica per tutte le tipologie. Sostanzialmente, il funzionamento di una pompa di calore aria-acqua non si distingue pertanto da quello di una pompa terra-acqua, poiché il ciclo termico si svolge sempre nella stessa maniera. A cambiare tra una tipologia e l’altra è solo la fonte di calore (e le modalità per rendere accessibile quest’ultima).

  • Pompa di calore ad aria

    Fonte di calore Aria ambiente
    Particolarità del funzionamento
    • La fonte di calore è resa accessibile semplicemente installando l’apparecchio
    • Il calore viene aspirato da un ventilatore
    • In inverno l’energia disponibile è inferiore rispetto all’estate

  • Pompa di calore geotermica

    Fonte di calore Calore geotermico
    Particolarità del funzionamento
    • Poiché a partire da una determinata profondità la temperatura del suolo rimane costante per tutto l’anno, il fabbisogno elettrico delle pompe di calore terra-acqua è completamente indipendente dalla stagione.
    • Il calore viene assorbito tramite sonde o collettori geotermici
    • Per rendere accessibile la fonte di calore sono necessari onerosi lavori di scavo

  • Pompa di calore acqua-acqua

    Fonte di calore Acque sotterranee
    Particolarità del funzionamento
    • Il calore viene assorbito tramite pozzi
    • Per il funzionamento della pompa di calore servono due pozzi (pozzo di aspirazione e pozzo di drenaggio)
    • Ridotte differenze di temperatura stagionali con conseguenti leggere variazioni del fabbisogno elettrico
Logatherm

Come funziona un riscaldamento a pompa di calore in inverno?

Convogliare calore in casa con temperature sotto zero sembra un paradosso. Ma come funziona una pompa di calore quando fuori fa davvero freddo? È molto semplice: quello che noi percepiamo come gelo fornisce comunque alla pompa di calore sufficiente energia ambientale per alimentare il riscaldamento. La chiave è il refrigerante, che ha un punto di ebollizione molto basso, evapora e diventa rovente in seguito alla compressione. Anche in inverno il circuito frigorifero funziona senza problemi sfruttando evaporatore, compressore e condensatore.

  • Nel caso dellepompe di calore acqua-acqua e geotermichela stagione è comunque irrilevante perchéle temperature delle acque sotterranee e del suolo sono costanti durante tutto l’anno.
  • Anche lepompe di calore ad ariafunzionano ad ogni modo con temperature esterne basse grazie al punto di ebollizione ridotto dei comuni refrigeranti. Tuttavia, la loro efficienza peggiora quando la differenza di temperatura tra la fonte di calore e l’acqua di riscaldamento è notevole.
  • Nel caso in cui dovesse eccezionalmente fare troppo freddo per il processo di produzione di calore si attiverebbe una termoresistenza elettrica. Il riscaldamento supplementare alimentato a corrente è tuttavia necessario solo con temperature esterne inferiori a -20 °C.
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Avete qualche domanda? Contattate il nostro servizio di consulenza telefonica gratuita Buderus al numero 0800 000 666!

I nostri esperti del clima saranno a vostra completa disposizione per tutte le vostre richieste.

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Domande frequenti sul funzionamento delle pompe di calore

  • Il principio di funzionamento di una pompa di calore non si distingue eccessivamente da quello dei sistemi di riscaldamento convenzionali. Tanto le pompe di calore quanto gli impianti a gas o a gasolio producono acqua calda per un circuito di riscaldamento. Nel caso di un impianto a gas o a gasolio questo avviene bruciando il combustibile. I vettori energetici fossili, tuttavia, non sono disponibili in quantità illimitata, sono costosi e la loro combustione produce emissioni che danneggiano l’ambiente. Per la pompa di calore è già presente una sorta di «calore di base», sotto forma di calore ambientale dell’aria, delle acque sotterranee o del suolo. Quest’ultimo viene solo incrementato con l’impiego di corrente elettrica. Se l’elettricità proviene da fonti rinnovabili , la produzione di calore ha addirittura un saldo netto delle emissioni di CO2 pari a zero. E se nel sistema di riscaldamento viene integrato anche un accumulatore inerziale, l’impianto a pompa di calore funziona in maniera ancora più efficiente.

    Le possibilità di ottimizzare l’efficienza della pompa di calore di casa vostra dipendono da diversi fattori, che i nostri esperti di sistema Buderus saranno lieti di discuterne con voi.

  • La pompa di calore assorbe energia dall’ambiente (dall’aria, dalle acque sotterranee o dal suolo), la tratta e la rende utilizzabile per il vostro sistema di riscaldamento. Il sistema di distribuzione del calore e accumulo convoglia il calore nei vostri spazi abitativi. In abbinamento a una pompa di calore, l’ideale è ricorrere a radiatori piani (riscaldamento a parete o a pavimento). Una volta installata, una pompa di calore consuma energia elettrica solo per rendere utilizzabile in casa il calore ambientale, disponibile in misura illimitata. Particolarmente raccomandabile risulta la combinazione con un impianto fotovoltaico, che sfrutta parimenti un’energia sostenibile e inesauribile. Per nuove costruzioni o edifici già esistenti, una moderna pompa di calore è l’ideale per la vostra casa, a condizione che questa disponga di un adeguato isolamento e di radiatori sufficientemente dimensionati.

  • No. In presenza di un buon isolamento e di radiatori sufficientemente grandi, la pompa di calore è un impianto di riscaldamento efficiente, che assicura non solo calore all’edificio, ma fornisce anche l’acqua calda sanitaria. Alcuni modelli offrono anche una funzione di raffrescamento, simile a un impianto di climatizzazione. La struttura e il funzionamento di una pompa di calore consentono tuttavia una combinazione senza problemi con un impianto di riscaldamento esistente, per esempio sotto forma di sistema bivalente.

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