Pompa di Calore

Pompa di Calore: Funzionamento e Prezzi

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La pompa di calore rientra tra i sistemi rinnovabili, in quanto sfrutta fonti naturali quali aria, terra e acqua, garantendo nel tempo un buon risparmio energetico. Questa apparecchiatura difatti, sfruttando una quantità minima di energia elettrica o di gas, riesce a produrre una quantità superiore di energia termica: nello specifico 1 kWh di energia elettrica produce fino a 5 KWh di energia termica. Le pompe di calore non servono solo per riscaldare un ambiente, ma anche per rinfrescarlo (pompe di calore reversibili), funzionando come climatizzatori. Inoltre è possibile utilizzarle per riscaldare l’acqua sanitaria di un impianto domestico.

Come funziona una pompa di calore

La pompa di calore agisce in maniera molto semplice: preleva la temperatura da un ambiente e la innalza per ottenere maggiore calore. Una pompa di calore ad esempio potrebbe assimilare il calore esterno per mantenere caldi gli ambienti di un edificio o di un’abitazione. Questa apparecchiatura consente di risparmiare anche sull’energia effettivamente consumata, poiché non tutta quella prelevata viene impiegata per riscaldare l’ambiente. Nel funzionamento non sono previste combustioni di gas o altri materiali, ma viene utilizzata solo l’energia elettrica, che a sua volta può essere prodotta ricorrendo a fonti rinnovabili, come il fotovoltaico. In questo caso quindi si ha il completo abbattimento dei costi, in quanto la stessa energia viene auto prodotta e consente di produrre in autonomia anche il riscaldamento di termosifoni e acqua sanitaria.

Pompa di calore funzionamento

La pompa di calore funziona grazie all’azione di un compressore che crea una differenza di pressione, mediante la quale si genera calore. Prima che questo avvenga però, ci sono diversi passaggi: l’evaporatore aspira il fluido refrigerante che poi evaporerà grazie alla bassa pressione, accumulando il calore. A questo punto l’energia termica viene compressa e inviata al condensatore, dove per effetto stesso della condensazione sarà proprio l’alta pressione a far rilasciare tutto il calore. Quindi il gas del liquido refrigeratore torna nuovamente allo stato liquido ed è pronto per iniziare un nuovo ciclo, passando attraverso la valvola di laminazione dove ritorna alla condizione di vapore. Durante l’estate, per ottenere il rinfrescamento, lo stesso processo viene semplicemente invertito.

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Tipologie di pompe di calore

Le pompe di calore si differenziano in base alla sorgente di calore, che può essere l’aria, il suolo o l’acqua. La scelta di un sistema piuttosto che di un altro deve prendere in considerazione numerosi fattori, il primo è sicuramente la temperatura della fonte di calore. Se non è sufficientemente elevata, si rischia di non poter sfruttare a pieno l’impianto. In secondo luogo bisogna disporre di abbastanza spazio per installare la pompa di calore, rispettando tutte le norme vigenti. Non è da trascurare poi l’inquinamento acustico prodotto dallo stesso funzionamento. Sicuramente installare una pompa di calore in una struttura nuova o in un’abitazione isolata dal punto di vista termico produrrà un maggior rendimento. La pompa di calore può essere inoltre distinta in monovalente o bivalente: nel primo caso sarà l’unica fonte di riscaldamento della stessa abitazione. Di solito è raro che una pompa monovalente possa essere del tipo aria-aria, a meno che non ci si trovi in una zona climatica particolarmente calda. Nel caso delle bivalenti si andrà ad affiancare ad altri impianti preesistenti, soprattutto quando la temperatura si abbassa notevolmente.

Pompa di calore ad aria-aria

Le pompe di calore ad aria funzionano un po’ come i comuni frigoriferi, ma in maniera inversa: prelevano il calore dall’aria di un ambiente esterno e la riscaldano per aumentare la temperatura di un ambiente interno. Questa tipologia di pompa viene definita aria-aria: si tratta dei comuni condizionatori d’aria reversibili.

Pompa di calore aria-aria con recupero di calore

Poi ci sono le pompe di calore aria-aria con recupero di calore, dove c’è un sistema di circolazione forzata dell’aria che rende l’apparecchio molto più efficiente in termini energetici, particolarmente adatto se si hanno grandi spazi da riscaldare.

Pompa di calore aria-acqua

Infine ci sono i sistemi aria-acqua, che in Italia sono ancora poco diffusi e riescono a fungere da riscaldamento, condizionamento estivo e acqua calda. Queste ultime richiedono di essere collegate ad un impianto di riscaldamento (che può essere una caldaia a gas, a gasolio o elettrica) e ad un boiler.

Pompa di calore geotermica

Le pompe di calore geotermiche sono invece quelle che utilizzano il terreno o le falde acquifere come fonte di calore. Ad oggi sono tra le tipologie più utilizzate. Difatti la temperatura del terreno, così come quella delle acque sotterranee, si mantiene sempre costante sui 14 gradi fino a 80-100 metri di profondità. Grazie a tubature che scendono verticalmente all’interno di pozzi o si distendono in linea orizzontale e parallela alla superficie, l’energia termica viene accumulata da un primo scambiatore che poi la trasferisce ad un secondo scambiatore. Un compressore elettrico incentiva l’accumulo fornendo l’energia necessaria. Il calore viaggia lungo le tubature mediante un liquido composto da acqua e una miscela di antigelo. Le tubature possono essere a circuito aperto o chiuso: nel circuito aperto l’acqua viene successivamente reimmessa nel bacino idrico, per essere nuovamente utilizzata. Ci sono però alcuni svantaggi: si tratta di un impianto particolarmente rumoroso, che necessita di essere installato all’aperto, e gli stessi lavori sono molto costosi. Inoltre la temperatura dell’acqua non è mai troppo elevata. Per aumentare i gradi bisognerebbe acquisire maggiore corrente elettrica e in quel caso il risparmio tenderebbe a diminuire. Potrebbe essere ottimale valutare l’installazione di un secondo contatore elettrico con una tariffa energetica specifica per gli impianti geotermici, come riconosciuto anche dalla delibera del 2010 per conto dell’Autorità per l’Energia.

Pompa di calore ad acqua

Le pompe di calore ad acqua sfruttano invece il calore di bacini idrici quali fiumi, laghi, mare e acque reflue per ottenere energia termica. Il funzionamento è simile a quello delle pompe di calore ad aria, con la differenza che l’acqua tende a mantenere una temperatura maggiormente costante nel tempo. Nel caso si scelga un impianto ad aria o ad acqua la temperatura non deve scendere sotto i 6-7 gradi, se si vogliono avere delle buone prestazioni energetiche.

Il rendimento delle pompe di calore: COP e SCOP

Il rendimento di una pompa di calore è dato dal rapporto tra l’energia termica acquisita esternamente e l’energia realmente consumata (sia che si tratti di gas che di corrente elettrica). Questo rapporto genera un coefficiente nominale chiamato COP (Coefficient of Performance) nel caso delle pompe elettriche e GUE (Gas Utilization Efficiency) per le pompe a gas. Tra le due, il coefficiente maggiore lo si ottiene con le pompe elettriche, dove si riesce a raggiungere anche il valore 3, ovvero ogni kilowatt di elettricità si producono 3 kilowatt di calore. Sulla base della temperatura della fonte naturale e del funzionamento della stessa pompa di calore, ogni macchinario avrà un suo specifico coefficiente nominale, indicato dallo stesso costruttore. Qualora invece si voglia considerare il rendimento del sistema energetico nell’arco di una stagione, bisogna calcolare il rendimento stagionale (SPF O SCOP). Quest’ultimo riporta l’effettivo risparmio energetico ottenuto, considerando tutti quei fattori soggettivi che dipendono unicamente dall’ambiente in cui viene installato l’impianto.

Prezzi delle pompe di calore

Le pompe di calore, rientrando nell’ambito dei sistemi energetici rinnovabili, possono usufruire degli incentivi e delle agevolazioni fiscali riconosciute.
L’impianto geotermico è molto costoso, ma garantisce un risparmio sulla bolletta elettrica pari ad almeno il 40%, fino ad arrivare anche al 70% con impianti particolarmente proficui. Anche l’impianto ad acqua richiede di sostenere le spese per scavare il pozzo, quindi quello più economico rimane comunque il sistema aria-aria, essendo anche il più semplice da installare. Un impianto geotermico ha un prezzo che oscilla dagli 800 ai 1600-1700 euro a kilowatt; per un impianto aria-aria si parte dai 250-300 euro a kilowatt fino ai 700-800; nelle aria-acqua il costo va dai 300 a 900 euro a kilowatt. Nonostante in generale i costi siano molto più alti rispetto ad altri impianti di riscaldamento, c’è da considerare che buona parte dell’investimento verrà recuperato a lungo termine, grazie al risparmio energetico e al dimezzamento dei costi in bolletta. Inoltre non sono da sottovalutare le agevolazioni riconosciute, come il Conto Termico. Per averne accesso è necessario che la pompa di calore vada a sostituire per intero o parzialmente un precedente impianto di riscaldamento, mentre il coefficiente di rendimento (COP) deve attenersi ai valori indicati da un’apposita tabella.

Tabella comparativa dei prezzi

Sotto la tabella riassuntiva dei prezzi. I costi indicati sono per kilowatt.


Pompa di calore geotermica Pompa di calore aria-aria Pompa di calore aria-acqua
€ 800 – € 1.600 € 250 – € 700 € 300 – € 900

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