Come scegliere una pompa di calore

Pompa di calore geotermica Aermec

Le pompe di calore estraggono il calore dall’aria esterna, dall’acqua o dal terreno e lo trasferiscono al sistema di riscaldamento dell’edificio. Sebbene alcuni tipi di pompe di calore abbiano un costo di installazione elevato, a lungo termine possono rivelarsi un buon investimento. Oggi, molti di questi dispositivi possono generare fino a tre o quattro volte più energia termica rispetto all’elettricità che consumano. I sistemi reversibili caldo/freddo possono essere utilizzati anche per raffreddare gli ambienti. Questi sono i principali elementi da tenere a mente quando si sceglie una pompa di calore:

• Funzionamento
• Tipi
• Dimensionamento
• Caratteristiche tecniche
• Tendenze e opzioni

Le pompe di calore funzionano in modo simile ai frigoriferi e ai condizionatori d’aria, ovvero secondo gli stessi principi. Sono composte da quattro elementi principali: un evaporatore, un compressore, un condensatore e una valvola di espansione. Qui di seguito riassumiamo il ruolo svolto da ciascuno di questi componenti, partendo dal ciclo di riscaldamento.

• L’evaporatore corrisponde all’unità esterna. Funziona come uno scambiatore di calore, assorbendo il calore dalla fonte esterna e facendo così evaporare il refrigerante.
• Il compressore comprime il refrigerante in un gas fino a raggiungere la pressione necessaria per circolare nel condensatore.
• Il condensatore corrisponde all’unità interna. Agisce come uno scambiatore di calore, trasferendo il calore del refrigerante al sistema di riscaldamento interno. Quando perde calore, il refrigerante si condensa.
• La funzione della valvola di espansione è quella di riportare il refrigerante allo stato liquido e di inviarlo all’evaporatore, avviando così un nuovo ciclo.

Le pompe di calore reversibili funzionano in senso opposto a quello descritto quando vengono utilizzate per raffreddare un ambiente interno. Nel ciclo di refrigerazione, il loro funzionamento è simile a quello di un condizionatore d’aria: l’unità interna agisce come un evaporatore, estraendo il calore dall’ambiente interno. L’unità esterna funge da condensatore, trasferendo il calore all’ambiente esterno.

Pompa di calore aria-acqua Frisquet

Le pompe di calore possono essere suddivise in tre tipologie principali: aerotermiche, geotermiche e idrotermiche, a seconda che la fonte esterna sia aria, terra o acqua. La scelta dipenderà da fattori quali le fonti di calore disponibili, lo spazio libero per l’installazione, l’impianto di riscaldamento esistente e la cifra che sei disposto a investire nel progetto.

Le pompe di calore aerotermiche assorbono il calore dall’aria esterna e lo trasferiscono all’interno dell’edificio. Possono essere aria-aria o aria-acqua.

Le pompe di calore aria-aria trasferiscono il calore alle unità interne, che lo distribuiscono in una o più stanze attraverso un sistema di condotti. Possono essere utilizzate in modalità inversa come condizionatori d’aria per raffreddare l’ambiente. Sono un’opzione economica e facile da installare per case, appartamenti e locali commerciali con superfici relativamente piccole, ma non possono essere utilizzate per riscaldare l’acqua sanitaria.

Le pompe di calore aria-acqua trasferiscono il calore dell’aria esterna a una centrale termica idraulica, che fa circolare l’acqua calda attraverso i tubi installati nell’edificio per alimentare i radiatori o un sistema di riscaldamento a pavimento. Alcuni modelli possono anche produrre acqua calda sanitaria. Sebbene le pompe di calore aria-acqua siano più costose di quelle aria-aria, sono una soluzione spesso adottata negli edifici in cui esisteva già un sistema di riscaldamento centralizzato, in quanto possono essere facilmente installate. Questo perché possono utilizzare le tubature esistenti, mentre un modello aria-aria richiede l’installazione di condotti d’aria e unità interne per distribuire l’aria calda. Assicurati di scegliere una pompa di calore che sia compatibile con l’impianto esistente. Verifica, ad esempio, se si tratta di un sistema ad alta o bassa temperatura.

Sistema Roth a pompa di calore acqua-acqua

Le pompe di calore geotermiche utilizzano un fluido di trasferimento del calore, come l’antigelo, e tubi interrati per estrarre il calore dal sottosuolo. Il fluido di trasferimento viene compresso mentre passa attraverso lo scambiatore di calore e il calore viene trasferito alla pompa. Sono generalmente molto efficienti perché la temperatura del terreno rimane più stabile durante l’anno rispetto alla temperatura dell’aria. Tuttavia, la loro installazione può essere piuttosto costosa. La profondità e la superficie necessaria per installare questo sistema dipendono dalle vostre esigenze di riscaldamento e raffreddamento. È consigliabile far eseguire questi calcoli a un tecnico specializzato. *Nel caso dei sistemi terra-acqua, la pompa trasferisce il calore a un sistema di riscaldamento degli ambienti e/o a un sistema di produzione di acqua calda sanitaria.

Le pompe di calore idrotermiche funzionano in modo simile alle pompe di calore geotermiche, con la differenza che i tubi sono immersi in uno specchio d’acqua, come un lago, un fiume o uno stagno. È quest’acqua che verrà utilizzata come fluido di trasferimento del calore. Se c’è uno specchio d’acqua vicino all’edificio, sarà probabilmente più facile installare una pompa idrotermica che un sistema geotermico interrato. Una pompa acqua-acqua può trasferire il calore a un sistema di riscaldamento degli ambienti e/o a un sistema di produzione di acqua calda sanitaria. Le pompe idrotermiche sono generalmente più efficienti delle pompe aerotermiche perché, rispetto all’aria, l’acqua trasferisce meglio il calore e i corpi idrici mantengono una temperatura più stabile durante tutto l’anno.

Sebbene alcuni produttori forniscano linee guida generali sul dimensionamento delle pompe di calore, la soluzione migliore è informarsi presso un’azienda specializzata o richiedere un audit energetico. Fattori come la qualità dell’isolamento dell’edificio influiscono sul tipo di pompa di calore e di sistema di riscaldamento da acquistare. La maggior parte delle pompe di calore ha una potenza compresa tra 4 e 16 kW.

Quando si sceglie una pompa di calore, è importante considerare le seguenti caratteristiche tecniche.

• Livello di rumorosità (in dB): prestare attenzione al livello di rumorosità dell’unità esterna e, nei sistemi di tipo split, anche dell’unità interna.
• Efficienza di riscaldamento: è indicata dal coefficiente di prestazione  (COP), che è il rapporto tra l’energia termica fornita (W) e l’energia elettrica consumata (W) dall’apparecchio in determinate condizioni di temperatura. Più è alto, migliori sono le prestazioni. Ad esempio, una pompa di calore con un COP di 3 produce tre volte più energia dell’elettricità che consuma.
• Efficienza di raffreddamento: è indicata dal rapporto di efficienza energetica (EER), che corrisponde al rapporto tra la capacità di raffreddamento (BTU/h) e l’energia elettrica consumata (W) dall’apparecchio, misurata in determinate condizioni di temperatura. Anche in questo caso, più è alto, migliore è l’efficienza.
• Considera il rapporto di efficienza energetica stagionale (SEER) dell’apparecchio in modalità raffreddamento e il coefficiente di prestazione stagionale (SCOP) in modalità riscaldamento. Questi rappresentano il rapporto tra le prestazioni termiche dell’apparecchio durante i mesi dell’anno in cui viene normalmente utilizzato e l’energia consumata durante lo stesso periodo in wattora (Wh).
• Etichette di efficienza energetica: verifica che l’elettrodomestico abbia un’etichetta di efficienza energetica, come Energy Star (negli USA), Selo Procel (in Brasile) o l’etichetta energetica dell’UE. Questi forniscono una classificazione delle apparecchiature in base alla loro efficienza energetica, rendendo più facile il confronto tra i diversi modelli.

Pompa di calore ibrida Kermi

Esistono diverse opzioni e tendenze attuali che possono aiutare a ridurre il consumo energetico, soprattutto nei modelli più recenti, frutto di normative sempre più esigenti in termini di criteri energetici. Ecco alcune delle più importanti:

• Le pompe di calore ibride si affidano a una seconda fonte di energia (come pannelli solari, caldaie a gas o a pellet) per garantire prestazioni ottimali e comfort termico in situazioni che potrebbero ridurre l’efficienza della pompa, come il freddo estremo.
• Le pompe di calore con tecnologia inverter sono dotate di compressori a velocità variabile, che consentono di risparmiare energia rispetto ai compressori a velocità fissa. Queste pompe regolano la temperatura dell’ambiente aumentando o diminuendo la velocità del motore del compressore, consumando così meno energia rispetto al motore stop-start di altri modelli.
• Le pompe di calore con Wi-Fi ti permettono di monitorare e controllare il riscaldamento e il raffreddamento da remoto.