Come scegliere una pompa di calore: tipologie e criteri di scelta
La pompa di calore è una macchina termica in grado di trasferire energia termica da una sorgente a temperatura più bassa a una sorgente a temperatura più alta, utilizzando differenti forme di energia (acqua, aria, terreno). Può essere utilizzata per riscaldare, produrre acqua calda e rinfrescare in quest’ultimo caso si parla di “pompe di calore reversibili” o “inverter”.
Scopriamo insieme le diverse tipologie di pompe di calore e come orientarsi nella scelta.
Pompe di calore a confronto
La tecnologia della pompa di calore lavora sul principio contrario a quello della refrigerazione. Mentre un refrigerante trasferisce calore dall’interno all’esterno, la pompa di calore estrae il calore dall’ambiente esterno e lo trasferisce all'ambiente interno.
Mettiamo a confronto le diverse tipologie di pompe di calore.
Una prima distinzione viene fatta sulla base del metodo attraverso cui avviene il prelievo di calore e quello a cui viene trasferito. In questa tabella riassumiamo tutte tipologie di pompa di calore e descriviamo il metodo di trasferimento del calore.
| Tipologia | Funzionamento |
| Pompa di calore aria acqua | Preleva il calore dall'aria esterna e lo cede al circuito d'acqua dell’impianto. |
| Pompa di calore aria aria | Preleva il calore dall’aria esterna e lo cede al circuito d’aria dell’impianto. |
| Pompa di calore acqua acqua | Preleva il calore dall’acqua di un lago, di un fiume o di una falda e lo cede al circuito d'acqua dell’impianto. |
| Pompa di calore acqua aria | Preleva il calore dall’acqua di un lago, di un fiume o di una falda e lo cede al circuito d’aria dell’impianto. |
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Pompa di calore terreno acqua o geotermica |
Preleva il calore dal terreno tramite sonde geotermiche e lo cede al circuito d’acqua dell’impianto. |
Pompa di calore elettrica e pompa di calore ad assorbimento
Un’ulteriore distinzione va fatta sulla base del mezzo tramite il quale funziona il prelievo del calore.
In commercio sono disponibili due tipologie: la pompa di calore elettrica, funzionante per mezzo di un compressore elettrico, e la pompa di calore ad assorbimento, di fatto una pompa di calore a gas, che utilizza invece un bruciatore alimentato a gas metano o a GPL.
In entrambi i casi il risparmio energetico è notevole: con una minima quantità di gas o di energia elettrica è possibile produrre molta energia termica, ammortizzando così l’investimento iniziale con l’abbassamento dei costi in bolletta.
Inoltre, grazie alle loro caratteristiche, le pompe di calore possono beneficiare del Conto Energia Termico 2.0 o della detrazione fiscale, riducendo così sensibilmente il costo iniziale.
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Come scegliere la pompa di calore
Nella scelta della pompa di calore occorre considerare le seguenti variabili:
- le caratteristiche climatiche del luogo in cui viene installata;
- le caratteristiche tipologiche dell'edificio;
- le condizioni di impiego;
- il tipo di sorgente che verrà sfruttata dalla pompa di calore (a seconda della tipologia).
È bene verificare che la temperatura minima di funzionamento della pompa di calore nella località in cui viene installata: mentre le pompe di calore a gas possono funzionare fino a temperature di 20°C sotto lo zero mantenendo un rendimento paragonabile a quello di una caldaia a condensazione, le pompe di calore elettriche non sono in grado di gestire una temperatura così bassa e in tal caso sarà necessario predisporre nell'impianto una caldaia ad integrazione.
Pompe di calore a gas ed elettriche
Ecco una piccola tabella che riassume le principali differenze tra le pompe di calore a gas ed elettriche:
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Pompa di calore ad assorbimento a gas |
Pompa di calore elettrica |
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L'efficienza di una pompa di calore a gas è misurata dal valore di efficienza di utilizzazione del gas "G.U.E." (Gas Utilization Efficiency), che è il rapporto tra l'energia fornita ed energia consumata dal bruciatore. Il G.U.E. è variabile in funzione del tipo di pompa di calore e delle condizioni di funzionamento ed ha, in genere, valori intorno a 1,5. Questo vuol dire che per 1 kWh di gas consumato fornirà 1,5 kWh di calore al mezzo da riscaldare. |
L'efficienza di una pompa di calore elettrica è misurata dal coefficiente di prestazione "C.O.P." che è il rapporto tra energia fornita (calore ceduto al mezzo da riscaldare) ed energia elettrica consumata. Il C.O.P. è variabile a seconda del tipo di pompa di calore e delle condizioni di funzionamento ed ha, in genere, valori intorno a 3. Questo vuol dire che per 1 kWh di energia elettrica consumato, fornirà 3 kWh di calore al mezzo da riscaldare. |
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Può funzionare fino a temperature dell'aria di -20° C mantenendo un'efficienza paragonabile a quella di una caldaia a condensazione. |
Quando la temperatura è inferiore a -5°C la pompa di calore spesso viene disattivata o compensata da una resistenza elettrica in quanto le sue prestazioni si riducono significativamente. |
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Consuma gas metano/GPL nel generatore. |
Consuma energia elettrica per il compressore. |
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Una pompa di calore a ciclo reversibile ha una capacità di raffreddamento pari a circa la metà di quella termica, fornendo, nel caso di pompa di calore aria/acqua, acqua ad una temperatura di 3°C |
Una pompa di calore a ciclo reversibile ha una capacità di raffrescamento di poco inferiore a quella di riscaldamento, fornendo, nel caso di pompa di calore aria/acqua, acqua fredda ad una temperatura fino a 7°C. |
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Il calore erogato all’impianto sotto forma di acqua calda può arrivare a 65°C (senza risentire particolarmente dei periodi di sbrinamento). |
Il calore erogato all’impianto, sotto forma di acqua calda solitamente è compreso tra 35 e 50°C (ad eccezione dei periodi di sbrinamento). |
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L'utilizzo del gas metano non richiede alcun adeguamento del contatore gas o del contratto elettrico. |
E’ necessario prevedere un contratto elettrico con un impiego di potenza tale da garantire il funzionamento della pompa di calore (superiore ai 3 kW generalmente previsti per le utenze domestiche). |
Impianti di riscaldamento monovalenti e bivalenti
Infine, gli impianti di riscaldamento degli ambienti possono essere di tipo monovalente o bivalente.
Si utilizza la configurazione monovalente quando la pompa di calore è in grado di coprire interamente il fabbisogno termico necessario al riscaldamento degli ambienti.
Se la pompa di calore elettrica usa come sorgente l’aria esterna, tale configurazione è adottabile nelle zone climatiche dove la temperatura esterna scende raramente sotto ai 0° C.
In caso contrario si deve realizzare un sistema bivalente, costituito dalla pompa di calore e da un sistema di riscaldamento ausiliario, cioè una caldaia tradizionale che copra il fabbisogno termico quando la temperatura dell’aria scende solo al di sotto di 0° C.
Fonti:
Pubblicazione ENEA - Dipartimento Energia - Opuscolo "La pompa di calore"
Documentazione tecnica pompe di calore ad assorbimento a gas Robur S.p.A.
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