Pompa di calore per il riscaldamento

Pompa di calore per il riscaldamento: tipologie, convenienza e costi.

L'installazione di una pompa di calore per la climatizzazione e la produzione di acqua calda sanitaria, porta ad avere un significativo risparmio energetico rispetto ai sistemi tradizionali. Vediamo le tipologie in commercio ed i costi.

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Pompa di calore
(foto di globalenergysystems - Fonte: https://pixabay.com)


Le pompe di calore ad alta efficienza, sono la soluzione ideale per ridurre l'impatto ambientale e risparmiare in quanto trasferiscono energia termica da una sorgente a temperatura più bassa (aria, acqua, suolo) ad un sistema a temperatura più alta. L'energia prodotta da una moderna pompa di calore può essere utilizzata per riscaldare, raffrescare e per produrre acqua calda sanitaria.

Qual è il principio di funzionamento di una pompa di calore

La pompa di calore è formata da un circuito costituito da un compressore, un condensatore, una valvola di espansione e un evaporatore, attraversato da un fluido refrigerante.
Una pompa di calore funziona in maniera simile a un frigorifero. In pratica in un frigorifero, il calore viene estratto dall'interno ed espulso all'esterno mentre in una pompa di calore, accade l'esatto contrario; con lo stesso principio si estrae il calore da una fonte naturale (aria, acqua o terra) e lo si trasporta dentro l'edificio alla temperatura idonea, in funzione del tipo di impianto di riscaldamento.
Nel ciclo frigorifero di una pompa di calore, un gas (spesso denominato "freon") ha la capacità di assorbire calore dalla fonte naturale e poi, a seguito di una compressione che ne innalza la temperatura, cederlo all'impianto di riscaldamento. L'energia resa all'impianto è da 3 a 6 volte maggiore di quella spesa dal compressore.

Perché è conveniente utilizzare la pompa di calore per il riscaldamento?

Installare una pompa di calore in casa è sinonimo di  risparmio energetico e rispetto dell'ambiente in quanto si ha la massima efficienza per la climatizzazione estiva e invernale dell'edificio con il minimo spreco. Inoltre si utilizza energia assolutamente pulita quindi non si inquina. Circa il 75% dell'energia richiesta dalla pompa di calore proviene dall'ambiente esterno e l'apporto di energia elettrica è solo del 25%. Pensiamo inoltre che questo 25% può essere dato attraverso l'installazione di un impianto con pannelli fotovoltaici che producono energia elettrica utilizzando i raggi del sole. Va da se che utilizzando fonti di energia rinnovabile la convenienza economica ed ambientale è assolutamente importante. Se installiamo un impianto di questo tipo poi è possibile usufruire degli incentivi statali e degli ecobonus. In genere la pompa di calore con pannelli fotovoltaici viene associata ad un impianto di riscaldamento e raffrescamento radiante garantendo così un risparmio energetico che può arrivare fino al 90% rispetto ai sistemi tradizionali.

Tipologie di pompe di calore per il riscaldamento

Come abbiamo visto la pompa di calore preleva il calore da una sorgente, innalzando la temperatura per poi restituirla in un altro ambiente. In base al tipo di sorgente esterna (acqua, aria, suolo) si possono avere le seguenti tipologie di pompe di calore:
  • Pompa aria-aria: questa tipologia di pompa di calore è reversibile cioè permette di riscaldare gli ambienti in inverno e rinfrescarli in estate ed è forse il modello più diffuso. Le pompe di calore aria-aria hanno due unità separate connesse tra loro mediante tubazioni in cui circola il fluido refrigerante;
  • Pompe di calore aria-acqua: anche le pompe di calore aria-acqua sono reversibili; assorbono il calore presente nell'aria (anche a temperature molto rigide) e lo cedono all'acqua dell'impianto di riscaldamento. Questa pompa di calore costa di più rispetto al tipo aria-aria in quanto bisogna installare anche un sistema di distribuzione dell’acqua;
  • Pompe di calore acqua-acqua: queste pompe utilizzano l'acqua esterna come sorgente per restituire calore all'ambiente interno. Sono reversibili e sono molto efficienti (non sono soggette alle differenze di temperature che ha l'aria) ma occorre prestare attenzione alla qualità dell’acqua. Per esempio l’acqua di falda potrebbe avere delle impurità che fanno funzionare male l'impianto;
  • Pompe di calore geotermico: Le pompe di calore geotermiche utilizzano la temperatura del sottosuolo sempre costante sui 14°; le tubazioni nel terreno sono installate a una profondità di almeno 1,5 metri. Il calore estratto viene ceduto alla pompa di calore che ne aumenterà la temperatura e lo distribuirà nell'edificio. Queste pompe di calore sono in assoluto le migliori ma ovviamente sono anche le più costose per cui sono poco utilizzate.

E' possibile integrare un impianto con pompa di calore
con un impianto a pannelli fotovoltaici per produrre energia elettrica
(foto di skeeze - Fonte: https://pixabay.com)

Quali sono gli svantaggi maggiori?

Uno degli svantaggi principali di una pompa di calore sono i costi mediamente più elevati rispetto ai sistemi tradizionali e dal fatto che i sistemi aria-aria, aria-acqua e acqua-acqua soffrono le basse temperature e le alte temperature. Quindi nei periodi peggiori, estate e inverno, tendono a funzionare male. E' necessario quindi avere comunque un sistema alternativo per riscaldare come ad esempio una caldaia (meglio a condensazione) oppure dotarsi di una resistenza elettrica per sciogliere il ghiaccio che tende a formarsi sull'unità esterna della pompa di calore facendola funzionare male.

Le pompe di calore geotermiche, invece, come già detto sono le migliori in quanto hanno un'efficienza quasi costante indipendentemente dalla temperatura esterna dell'aria, ma sono molto più costose delle altre per via del sistema di tubazioni interrate.

Quanto costa una pompa di calore per il riscaldamento?

I diversi tipi di pompe di calore hanno indubbiamente dei costi diversi in base alla complessità dell'impianto stesso. Le pompe di calore aria-aria sono le più economiche, mentre quelle ad acqua o le geotermiche costano molto di più. Mediamente le pompe di calore aria-aria vanno da 250-300 euro a kW. Le pompe di calore aria-acqua e quelle acqua-acqua costano da 300 a 900, mentre le geotermiche vanno da 800 a 1600 euro a kW. Quindi una pompa di calore del tipo aria-acqua da 10-15 kW può costare circa 5-6 mila euro. C'è da dire però che se si installa una pompa di calore l'efficienza energetica è garantita e quindi poi si avrà un effettivo risparmio in bolletta e si possono usufruire degli incentivi statali. 

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