Come Funziona una Pompa di Calore e Quando Conviene

Funzionamento, Tipologie e Prezzi di una Pompa di Calore per Risparmiare sulle Bollette

Tra i vari sistemi di riscaldamento/refrigerazione utilizzati dai cittadini in ambito domestico troviamo la pompa di calore, la quale può essere considerata a tutti gli effetti uno dei sistemi rinnovabili attualmente a disposizione del cittadino, che va a sfruttare l’energia termica prodotta da fonti quali acqua, terreno e aria. La produzione energetica gode di un buon gap di convenienza, considerando l’energia elettrica spesa e quella termica prodotta, in rapporto circa di 1:5 considerando i kWh. Altri due vantaggi sono quelli dell’utilizzo durante i 365 giorni dell’anno, per riscaldare e per rinfrescare gli ambienti, oltre che la possibilità di utilizzare tali impianti per portare a temperatura l’acqua utilizzata in casa, sia ad uso personale che, per esempio, per i termosifoni.

Funzionamento.

Il suo funzionamento, in poche parole, è dato dalla presenza di un circuito chiuso al cui interno è presente un fluido refrigerante soggetto a cambiamenti di stato ciclici, che precisamente passa dalla fase liquida a quella vaporizzata e viceversa. Tali modifiche determinano ovviamente variazioni di pressione e temperatura, che avvengono in primo luogo a livello dell’evaporatore dove, acquisendo calore dall’ambiente (acqua, terra o aria), la pompa di calore riesce appunto a trasformare il fluido da liquido a vapore.
A questo punto, utilizzando invece l’energia elettrica, si avrà nuovamente un passaggio allo stato liquido all’altezza del compressore ed in questa fase il macchinario cede calore all’impianto, il tutto avviene ciclicamente e ha termine per mezzo di una valvola di espansione che consente al fluido di tornare alle sue condizioni di inizio.
Considerando il bilancio energetico relativo al funzionamento della pompa di calore ci accorgiamo sicuramente che questo è essenzialmente positivo, intendendo in questi termini che la quota di energia termica prodotta è almeno 5 volte superiore rispetto al dispendio di elettricità. Il vantaggio poi di poter utilizzare il macchinario sia in estate, per raffreddare, che in inverno, per riscaldare, ne fa una delle soluzioni più convenienti in ambito domestico, senza considerare il fatto che il tutto può essere associato alla presenza di un impianto fotovoltaico, il quale incrementerebbe ulteriormente la suddetta convenienza.
Inoltre il mancato utilizzo di fonti da combustione associato all’impiego dell’elettrico che, come detto, può essere auto-prodotto dal fotovoltaico, porta il sistema in un quadro di abbattimento quasi totale dei costi. Ci riferiamo perciò al solare termodinamico, sistema attraverso il quale si combinano le caratteristiche peculiari delle pompe di calore e di un collettore solare di tipo termico, con un piccolo pannello solare, una componente compressore e un serbatoio per l’acqua.

Tipologie di pompe di calore.

I fattori da prendere in considerazione quando si decide di acquistare una o più pompe di calore per la propria abitazione sono molteplici e vanno dallo spazio a disposizione all’effettiva temperatura derivante dalla fonte, passando per normativa e zona specifica di installazione. Da tenere in considerazione, soprattutto se ci si trova in un complesso residenziale o comunque in prossimità di altre abitazioni, il livello di inquinamento acustico che la pompa di calore produce durante il proprio funzionamento.
Possiamo inoltre parlare di pompe mono- o bi-valenti, intendendo in tal senso rispettivamente un impianto responsabile, da solo, del riscaldamento domestico o uno posto in associazione ad altre tipologie di impiantistica. Le mono-valenti, in particolare quelle aria aria, sono convenienti solo in territori di per sé caldi, mentre in aree soggette ad un consistente abbassamento di temperatura sarà necessario disporre di impianti aggiuntivi per far fronte alle necessità di riscaldamento domestico, soprattutto in inverno.
Tentando di fare una classificazione dei diversi modelli possiamo parlare in primo luogo di “sorgenti”, essenzialmente naturali, che portano di conseguenza alla scelta di quelle che sono:

• Pompa di Calore aria acqua;
• Pompa di Calore acqua acqua;
• Pompa di Calore terra acqua.

Pompa di Calore aria acqua: in questo caso la quota termica di energia viene ricavata dall’aria presente all’esterno dell’abitazione, la quale viene poi utilizzata per il funzionamento dell’impianto. Quest’ultimo deve per forza di cose essere installato al di fuori della struttura abitativa e necessita di un componente deputato allo sbrinamento.

Pompa di Calore acqua acqua: utilizza l’energia termica proveniente dalle cosiddette acque di falda, quindi laghi o fiumi. In questo caso un pro è sicuramente quello della non incidenza del fattore meteo, tuttavia presuppone un investimento superiore, soprattutto in fase di installazione.

Pompa di Calore terra acqua: in questo caso è coinvolto il sottosuolo, quindi parliamo di energia geotermica e di un calore costante che viene catturato e indirizzato all’impianto da particolari sonde posizionate ad una profondità di circa 1 metro e mezzo (se in orizzontale, quindi parallele alla superficie) o diverse decine di metri (se in verticale). In questi ultimi tempi sono quelle più in voga, proprio perché vanno a sfruttare un’energia termica costante e quindi molto redditizia in termini di continuità di rendimento. Un contro è rappresentato dall’elevato inquinamento acustico determinato da tali impianti, ecco perché si preferisce un’installazione outdoor. Inoltre se si volesse incrementare la quota di calore raggiunto si dovrebbe ricorrere ad un apporto maggiore di energia elettrica, quindi la convenienza diminuirebbe. In questi casi in genere si preferisce associare al geotermico un contatore a parte, che risponda ad una tariffa specifica.

Parlando di prezzi e convenienza.

In base alla tipologia ed ai lavori necessari in fase di montaggio i costi ovviamente vanno a variare. Quello più costoso, come accennato in precedenza, è senz’altro l’impianto ad energia geotermica, in quale però nel tempo assicura un taglio dei costi in bolletta che può raggiungere persino il 70%. Discorso simile per ciò che riguarda i costi lo si può fare per la pompa di calore ad acqua, che prevede le spese aggiuntive relative alla costruzione di un pozzo di cattura. L’installazione dell’impianto aria aria è quella più conveniente, almeno come investimento iniziale, tuttavia spesso necessita di impianti di riscaldamento aggiuntivi.
Nello specifico, parlando di cifre, per un impianto geotermico la spesa può variare dagli 800 ai 1800 euro a kW, per quello aria-acqua si va da circa 300 euro a 900, mentre per una pompa di calore aria aria si può spendere dai 250 euro per un impianto semplice agli 800 euro a kW per quelli più costosi. Da questo si può dedurre come la spesa sia in ogni caso abbastanza consistente, se paragonata ad altre tipologie di impianti ad uso domestico, tuttavia c’è tener conto della convenienza sul lungo termine e di altre forme di risparmio.
Rientrando le pompe di calore nel quadro dell’impiantistica associata a fonti energetiche rinnovabili infatti, chi decide di acquistarle e quindi di procedere alla loro installazione, può godere di diverse agevolazioni fiscali ed incentivi, ad esempio il Conto Termico. A tal proposito è ovviamente necessario seguire in toto la specifica normativa, ossia ad esempio che il nuovo impianto sia installato in sostituzione, totale o parziale, di un precedente sistema di riscaldamento/raffreddamento, facendo riferimento ai valori di COP (coefficiente di rendimento) presenti nella documentazione specifica.

Tirando le somme.

Come facilmente intuibile da quanto precedentemente illustrato esistono numerosi punti da tenere in considerazione quando si pensa di acquistare ed installare una pompa di calore. Tra i pro annoveriamo senz’altro il grande rendimento se rapportato alla spesa energetica impiegata, la possibilità di usufruire dell’impianto sia in estate che in inverno, i numerosi incentivi e il ritorno delle spese nel lungo periodo.
Di contro troviamo gli alti costi di determinate tipologie di impianti, gli interventi di manutenzione ed installazione non sempre semplici, l’inquinamento acustico spesso rilevante, la temperatura della fonte di calore non sempre adatta all’utilizzo ottimale dell’impianto.
Concludendo probabilmente decidere di dotarsi di un’impiantistica domestica di questo tipo è perlopiù conveniente per l’utente, tuttavia è sempre bene rivolgersi ad una ditta specializzata, o comunque ad un professionista del settore, in modo da procedere ad una valutazione approfondita inerente alla propria abitazione.