La pompa di calore è una macchina alimentata da energia elettrica, il cui funzionamento si basa sul ciclo termodinamico del fluido refrigerante, ovvero preleva calore da una sorgente a bassa temperatura (aria esterna, acqua di falda o terreno), e lo cede ad una a temperatura più elevata, e viceversa. Per intenderci, lo stesso ciclo termodinamico alla base del funzionamento di un comune frigorifero. La pompa di calore può essere utilizzata sia per riscaldare o raffrescare gli ambienti, sia per produrre acqua calda sanitaria. E’ costituita da diversi componenti che costituiscono a loro volta un circuito chiuso percorso da un fluido frigorigeno. Il calore gratuitamente presente in natura, viene prelevato e confluito in uno scambiatore in cui viene fatto circolare il fluido suddetto. Quest’ultimo riscaldandosi e passando allo stato di vapore, arriva ad un compressore in cui viene portato ad alta pressione e si riscalda raggiungendo temperature ancora più elevate. Ora potrà cedere il calore così assorbito all’ambiente da riscaldare o si potrà utilizzare per produrre acqua calda sanitaria. A questo punto il vapore ritorna allo stato liquido e passa in una valvola di espansione, dove viene depressurizzato, per poter successivamente ritornare ai parametri iniziali per ricominciare il ciclo.
Abbiamo detto che le pompe di calore sono alimentate da energia elettrica, ma c’è da precisare che questa viene utilizzata solo per azionare il compressore; tutti gli altri componenti del circuito sfruttano il principio del trasferimento di calore da un ambiente ad un altro. Sebbene non risulti facile da credere, anche a temperature inferiori allo zero e fino a -25°C, nell’aria esterna è presente una certa quantità di calore gratuito, e questo è indice di efficienza energetica perchè fa in modo che la quantità di energia consumata sia di parecchio inferiore ad un sistema di riscaldamento tradizionale. A questo si aggiunge che la pompa di calore è in grado di produrre una quantità di calore pari anche 4 volte la quantità di energia utilizzata.
Per quanto riguarda i mesi estivi, il funzionamento è lo stesso ma inverso: la pompa di calore preleva il calore e l’umidità dagli ambienti interni trasferendoli all’esterno.
Per i mesi invernali invece, c’è da dire che, visto il principio di base del suo funzionamento, si possa ridurre la capacità di riscaldamento. Per sopperire a questa evenienza si utilizza una tecnologia speciale detta inverter, che consente di aumentare la velocità di rotazione del compressore. Nel momento in cui la temperatura esterna aumenti inoltre, l’inverter è in grado di modulare la frequenza erogando la potenza necessaria, andando così a diminuire anche i consumi. In questo modo non sarà necessario sovradimensionare la pompa di calore, e sarà possibile godere di un maggiore comfort termico.
In merito alle tipologie, la classificazione che si fa dipende dal tipo di sorgente fredda e pozzo caldo 1 utilizzati, siano essi aria o acqua. Esistono infatti le pompe di calore dette “acqua-acqua” in cui l’acqua è riscaldata trasferendo calore da altra acqua; le pompe “acqua-aria” in cui si preleva calore dell’acqua e con esso si riscalda aria; poi ci sono le pompe di calore “aria-aria” che riscaldano aria prelevando calore da altra aria (tipiche degli split); infine le pompe “aria-acqua” in cui l’acqua viene riscaldata attingendo calore dall’aria. Ad oggi quelle più comunemente adoperate sono le pompe di calore aria-acqua, poiché sono in grado di generare potenze di gran lunga superiori. Quest’ultime vengono associate a terminali idronici quali i fan-coil o pavimenti radianti, per i quali sono necessarie temperature di utilizzo non elevate. Ne discende che a temperature non elevate, corrisponda un dispendio di energia altrettanto ridotto, e quindi un notevole risparmio in termini economici.
In generale, i vantaggi che si hanno utilizzando una pompa di calore per un impianto di riscaldamento sono notevoli. Al risparmio economico appena descritto che può raggiungere anche il 60%, si aggiunge anche un maggior livello di comfort termico e la possibilità di avere un’abitazione moderna ed ecosostenibile, considerato che le pompe di calore permettono di ridurre le emissioni di CO2..
Per tutti questi motivi la pompa di calore può considerarsi una valida soluzione per riscaldamento e raffrescamento degli ambienti, specialmente se la si associa a un sistema di tipo radiante che lavora a basse temperature, e può essere un sistema conveniente anche se lo si adopera per la produzione di acqua calda sanitaria, in special modo se si possiede già un impianto fotovoltaico o se si sta pensando di realizzarlo.
Altro aspetto non trascurabile è sicuramente la semplicità di installazione, che fa si che la si possa integrare in ambienti da ristrutturare e non, in abitazioni indipendenti, o in appartamenti.
In conclusione, una pompa di calore si adatta alla esigenze di tutti noi.
