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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.

Le pompe di calore ad alta efficienza trasferiscono energia termica da una sorgente a temperatura più bassa (aria, acqua, suolo) ad un sistema a temperatura superiore. Sono la soluzione ideale per ridurre l'impatto ambientale e risparmiare sulle bollette.
L'energia prodotta da una moderna pompa di calore può essere utilizzata per riscaldare, raffrescare e per produrre acqua calda sanitaria.
pompa di calore riscaldamento
(Fonte: rossatogroup.com/)

Qual è il principio di funzionamento di una pompa di calore

La pompa di calore è formata da un circuito, attraversato da un fluido refrigerante e costituito da un compressore, un condensatore, una valvola di espansione e infine vi è un evaporatore.
Il funzionamento di una pompa di calore è simile a quello di un frigorifero, ma invertito. In un frigorifero, il calore viene estratto dall'interno ed espulso all'esterno.
Una pompa di calore, sfruttando lo stesso principio, fa l'esatto contrario: estrae il calore da una fonte naturale (aria, acqua o terra) e lo 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.
pompa di calore riscaldamento
(Fonte: ingegneri.info/)

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

Le pompe di calore sono la tecnologia adatta per avere un significativo risparmio energetico e il pieno rispetto dell'ambiente. Circa il 75% dell'energia richiesta dalla pompa di calore proviene dall'ambiente esterno e l'apporto di energia elettrica è solo del 25%. L'abbinamento della pompa di calore ad un impianto di riscaldamento e raffrescamento radiante garantisce un risparmio energetico che può andare dal 40% al 70% rispetto ai sistemi tradizionali.
La pompa di calore richiede energia elettrica per il suo funzionamento: è possibile produrre energia "verde" avvalendosi dei pannelli fotovoltaici che trasformano l'energia solare in elettrica. Si deduce che questo mezzo ha un potere inquinante minore dei prodotti che richiedono gas e combustibili fossili ed è possibile dare energia alle pompe di calore in maniera ecologica abbattendo i consumi.
Inoltre le pompe di calore possono coprire gli interi fabbisogni di riscaldamento, raffrescamento e produzione di acqua calda sanitaria attingendo a fonti rinnovabili. L'energia recuperata dall'ambiente esterno è sempre rinnovabile grazie al continuo apporto del sole. In più abbinando la pompa di calore a fonti alternative di elettricità, si può raggiungere la completa indipendenza energetica.
pompa di calore riscaldamento
(Fonte: qualenergia.it/)

Tipologie di pompe di calore per il riscaldamento

Alla base del funzionamento della pompa di calore vi è un principio basilare: essa va a prelevare il calore da una sorgente, innalza la temperatura e la restituisce in un altro ambiente.  Le pompe di calore si differenziano in base al mezzo da cui viene estratto il calore. In tal caso è si fa riferimento all'aria, acqua oppure il terreno. 
Esistono varie tipologie di pompe di calore per il riscaldamento:
- La pompa aria-aria: sono tra i modelli più diffusi in quanto hanno una facile installazione. Tale tipologia di pompa di calore è reversibile: questo significa che permettono di riscaldare gli ambienti in inverno e rinfrescarli in estate. Come sono composte? Esse presentano due unità separate connesse tra loro mediante tubazioni in cui circola il fluido refrigerante. Le pompe aria-aria sono un buon compromesso qualitativo e di prezzo;
- Pompe di calore aria-acqua: Le pompe di calore aria-acqua sono un prodotto interessante in quanto riescono a produrre acqua calda e, secondo il processo inverso, acqua fredda. Le pompe di calore aria acqua assorbono il calore presente nell'aria (anche a temperature molto rigide) e lo cedono all'acqua dell'impianto di riscaldamento. Differentemente dal modello aria-aria, questo tipo di pompa di calore presenta una taglia più grande ed è più costosa in quanto si dovrà installare anche un sistema di distribuzione dell’acqua.
- Pompe di calore acqua-acqua: Le pompe di calore possono utilizzare anche l’acqua come sorgente e la restituisce all'aria interna. Nel caso delle pompe di calore acqua-acqua occorre prestare attenzione alla qualità dell’acqua che si intende utilizzare; l’acqua di falda potrebbe comportare dei depositi oppure presentare delle impurità.
- Pompe di calore geotermico: Le pompe di calore geotermiche si avvalgono della temperatura del sottosuolo sempre costante sui 14° e si compongono di tubazioni installate nel terreno 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.

Quanto costa una pompa di calore per il riscaldamento?

Come detto le pompe di calore aria aria-aria sono le più economiche e semplici da installare; le aria-acqua e le acqua-acqua costano di più perché bisogna aggiungere i costi di integrazione con l'impianto di riscaldamento, con un boiler e, per le seconde, il pozzo. Le aria-aria vanno da 250-300 euro a kW, fino a 7-800 nelle installazioni più problematiche. Le aria-acqua da 300 a 900, mentre le geotermiche vanno da 800 a 1600-1700 euro a kW. Quindi una pompa di calore aria-acqua da 10 kW, una taglia adatta ad una villetta, può costare circa 5-6mila euro.
pompa di calore geotermica
Pompa di calore geotermica
(Fonte: ced.comune.pievedisoligo.tv.it

Quali sono gli svantaggi maggiori?

Gli svantaggi principali della pompa di calore sono rappresentati dal costo di acquisto relativamente alto e dal fatto che non è molto utile quando i climi sono molto freddi, poiché temperature prolungate inferiori allo zero le impediscono di funzionare correttamente se non ha una resistenza sull'unità esterna in grado di sciogliere il ghiaccio che lì tende a formarsi tanto più facilmente quanto più la temperatura esterna è bassa, per cui occorre avere un sistema di riscaldamento alternativo della casa in caso di necessità.
Inoltre, l'efficienza delle pompe di calore ad aria cala proprio quando più ne avremmo bisogno, e cioè quando le temperature esterne sono molto basse o molto alte. Le pompe di calore geotermiche, invece, hanno un'efficienza quasi costante indipendentemente dalla temperatura esterna dell'aria, ma richiedono un sistema di tubi interrati piuttosto ampio e costoso da installare, per cui una pompa di calore geotermica può costare fino a 2 volte e mezza una pompa ad aria.

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