Un unico apparecchio capace di estrarre calore dall’ambiente esterno in inverno e di scaricarlo fuori casa in estate, fornendo al tempo stesso acqua calda sanitaria con una spesa energetica minima: è la pompa di calore, una tecnologia sempre più centrale nelle case moderne.
Ma di cosa si tratta nel dettaglio e come funziona? Scopriamolo di seguito.
Come una pompa di calore per riscaldamento aumenta il comfort domestico
Come fa una macchina a produrre calore sfruttando l’aria fredda? Non c’è nessuna magia dietro, ma un semplice principio fisico, simile a quello di un frigorifero, ma applicato al contrario. Mentre il frigo estrae il calore dal suo interno per espellerlo, la pompa di calore per riscaldamento cattura l’energia termica gratuita e inesauribile presente nell’ambiente esterno (aria, terreno o acqua) e la trasferisce all’interno dell’abitazione.
Il ciclo si svolge in quattro fasi:
- Nell’evaporatore, il fluido assorbe il calore dalla fonte esterna (aria, terra o acqua) e si trasforma in gas;
- Successivamente, un compressore elettrico lo schiaccia, alzandone drasticamente la pressione e, di conseguenza, la temperatura;
- Il gas caldo passa poi nel condensatore, dove cede la sua energia all’acqua dell’impianto domestico (che alimenta termosifoni o riscaldamento a pavimento), tornando allo stato liquido. A questo punto, una pompa di calore per riscaldamento ha compiuto la sua missione;
- Infine, il fluido attraversa una valvola di espansione, si raffredda ed è pronto a ripartire, con il solo consumo elettrico significativo richiesto dal compressore.
Il funzionamento generico è quello sopra descritto, ma ovviamente possono esserci differenze chiave in base alla tipologia.
Aria, terra o acqua? Come scegliere la pompa di calore giusta
Le pompe di calore si differenziano principalmente in base alla fonte naturale da cui estraggono l’energia.
La più diffusa è la pompa di calore aria-acqua, che non richiede permessi speciali e si integra con gli impianti a radiatori o a pavimento esistenti.
Una sua variante più semplice è la pompa di calore aria-aria, il cui funzionamento è simile a quello di un climatizzatore per riscaldare e raffrescare singole stanze ben isolate.
L’alternativa più performante è la pompa di calore geotermica, che sfrutta la temperatura stabile del sottosuolo per garantire un’efficienza altissima tutto l’anno, a fronte però di costi di installazione più elevati.
Per confrontare i modelli, il valore chiave è lo SCOP (Coefficiente di Prestazione Stagionale), che indica il rendimento medio durante l’anno: uno SCOP di 3,5, comune nei modelli moderni, significa che il 70% dell’energia termica prodotta arriva gratuitamente dall’ambiente. L’efficienza diventa poi ancora più interessante se la macchina viene abbinata a un impianto fotovoltaico.
Nella scelta pratica, bisogna considerare anche la configurazione (le versioni monoblocco sono più semplici da installare, quelle split più flessibili in climi rigidi) e le condizioni climatiche. Sebbene le pompe moderne funzionino anche con temperature molto basse, nelle zone con inverni particolarmente freddi è consigliabile un sistema bivalente, con una caldaia di supporto.
Infine, quasi tutte le pompe di calore sono reversibili: invertendo il ciclo, forniscono raffrescamento in estate, diventando l’unico impianto per il comfort climatico di tutta la casa, 365 giorni l’anno.
Insomma, che si scelga una pompa di calore aria-acqua da cortile o una geotermica profonda 100 metri, il principio rimane identico: sfruttare l’energia già presente in natura e moltiplicarla con un po’ di elettricità.