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Pompa di calore

A che serve la pompa di calore

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Al fine di avere una soluzione semplice e poco costosa alla climatizzazione degli ambienti, sia domestici che aperti al pubblico, negli ultimi anni si stanno proponendo sul mercato le “pompe di calore”, apparecchiature utili per chi ha bisogno di sostituire la vecchia caldaia a gas. Questa soluzione rappresenta  un investimento economicamente conveniente (da 1 kWh di energia elettrica si producono anche 5 KWh di energia termica) anche se le spese per l’installazione iniziale sono certamente più alte. Vediamo che sono e come funzionano le pompe di calore, i vantaggi e gli svantaggi  presenti nella loro installazione e segnaliamo alcuni siti di riferimento per la “pompa di calore”.

Pompa di calore: che cos’è e come funziona
La pompa di calore è un’apparecchiatura per la produzione di energia termica che utilizzata fonti esterne quali acqua, aria e terreno. L’energia ottenuta si può usare per riscaldare, raffrescare e per produrre acqua calda. La pompa di calore utilizza il calore immenso immagazzinato nell'aria, nell'acqua superficiale, nelle falde acquifere sotterranee e nel terreno. Viene in genere utilizzata per il riscaldamento degli edifici, per la produzione di acqua calda e in numerosi processi industriali. Se si deve riscaldare un edificio nel periodo invernale la pompa di calore funziona togliendo calore all’ambiente esterno, per darlo ai locali interni, mantenendoli caldi. Inoltre riveste un ruolo rilevante tra le tecniche impiantistiche per la climatizzazione degli ambienti, sia perché ha un’elevata efficienza energetica sia perché è considerata apparecchio che utilizza fonti d’energia rinnovabile (l’energia ricavata è superiore a quella impiegata). Una efficiente pompa di calore permette di ottenere elevato calore adoperando una ridotta quantità di energia motrice (quasi sempre elettricità o gas naturale). Però va tenuto in considerazione che la messa in opera di una pompa di calore non è un processo facile, e in esso ci sono aspetti sia tecnici che costruttivi che hanno bisogno di una attenta e corretta valutazione che deve essere effettuata caso per caso. La pompa di calore quelle aria-acqua o “aerotermica” preleva il calore ambiente dall'aria esterna e trova le maggiori applicazioni poiché risulta maggiormente adattabile e ha costi d’installazione inferiori rispetto alle altre. Sul mercato è presente anche la pompa di calore “acqua-acqua”, che (sottrae il calore all'acqua di falda) e pompa di calore “acqua glicolata-acqua”, che estrae il calore dal suolo attraverso collettori tubolari sotterranei o sonde geotermiche poste nel sottosuolo. Semplificando il processo vediamo che mentre  in un frigorifero, il calore è prelevato dall'interno ed espulso all'esterno, in un sistema di riscaldamento a "pompa calore", il calore è prelevato da un fluido esterno e portato all'interno dell'edificio.

Impianto geotermico: Funzionamento
Nel caso in cui nell’applicazione della pompa di calore la sorgente di scambio termico è il terreno il sistema viene definito “impianto geotermico”.  Nel sottosuolo la temperatura è costante a circa 14°C alla profondità di 80-100 metri, questo consente di estrarre calore in inverno e di rinviarlo nel terreno in estate. Viene utilizzato come mezzo di trasmissione il circuito dove passa il fluido che assimila energia da un primo scambiatore e la cede a un secondo, dopo essere passato da compressore che immette energia  aggiuntiva. Capovolgendo il senso del ciclo degli scambiatori si può far funzionare l’apparecchiatura in modo da ottenere sia il riscaldamento che il raffrescamento degli ambienti. La pompa di calore geotermica ha un costo d’installazione più elevato rispetto alle altre tipologie ed è meno adattabile (si spendono circa 15-20mila € per una casa singola di  150 mq), ma ha il vantaggio di avere una temperatura costante del terreno durante tutto assicurando performance energetiche elevate e stabili.

Vantaggi e svantaggi pompa di calore
Tra i vantaggi che riscontriamo nell’utilizzo della pompa di calore c’è indubbiamente quello dell’applicazione combinata di una caldaia e di un condizionatore che produce un grande risparmio, inoltre influisce non solo nella diminuzione dei costi d’installazione, ma anche nelle successive attività di manutenzione e gestione dell’impianto. L’elevato rendimento energetico permette di migliorare sensibilmente l’efficienza energetica (con risparmi sino al 40-70 % d’energia primaria)  e fa accrescere anche la classe energetica dell’edificio in cui sono installate. Per quanto riguarda la tutela ambientale la pompa di calore con funzione di riscaldamento aumenta l’uso di energia rinnovabile con il notevole beneficio di ridurre le emissioni in atmosfera e la conseguente diminuzione dei gas che alterano il clima. Godono anche delle agevolazioni prodotte dalla nuova tariffa elettrica prevista dall’Autorità per l’Energia Elettrica ed il Gas con la "Deliberazione 8 maggio (205/2014/R/EEE)" che a partire dal 1° luglio 2014 introduce in via sperimentale di una tariffa elettrica flat agevolata, D1, della quale possono beneficiare i “privati che utilizzano nell’abitazione di residenza pompe di calore elettriche come unico sistema di riscaldamento”.
Questa tecnologia presenta alcuni svantaggi, in particolare quelli della bassa temperatura dell'acqua prodotta (al crescere della temperatura dell'acqua nel circuito la pompa di calore diviene sempre meno conveniente) e dell’esigenza di avere sostanziosi aumenti di potenza elettrica. Inoltre il rumore dell’impianto può diventare un problema e per contenere la rumorosità delle apparecchiature queste devono stare preferibilmente all’aperto. Infine per l’installazione di una pompa di calore geotermica occorrono dei lavori di impiantistica che possono risultare abbastanza costosi.
Da quanto esposto possiamo dire che l’installazione di una pompa di calore è generalmente  conveniente perché i benefici che si hanno sono maggiori rispetto agli svantaggi, inoltre è certamente una scelta rivolta alla tutela dell’ambiente quindi ecologica. Per avere risultati positivi è comunque indispensabile effettuare un’attenta valutazione tecnica sugli aspetti della tematica tra cui la potenzialità dell’impianto e gli abbinamenti con altre tecnologie per quanto possibile “ecologiche”. 

Link di riferimento
-
QualEnergia.it è una testata giornalistica online che rivolge la sua principale attività al mondo delle energie prodotte da fonte rinnovabile. In particolare per le pompe di calore descrive il loro funzionamento, quanto si può risparmiare installandole e come scegliere il giusto incentivo. Inoltre propone altri articoli sull'argomento come lo "Speciale tecnico sulle pompe di calore" e la "Guida agli scalda acqua a pompa di calore". 
- GSE - Gestore dei Servizi Energetici ha lo scopo di operare per la promozione dello sviluppo sostenibile attraverso la qualifica tecnico-ingegneristica e la verifica degli impianti a fonti rinnovabili e di cogenerazione ad alto rendimento; riconosce inoltre gli incentivi per l’energia elettrica prodotta e immessa in rete da tali impianti. Si occupa della tecnologia per la produzione energetica con le pompe di calore (energia aerotermica, geotermica e idrotermica) e degli incentivi che si possono ottenere installando questi impianti.
- Enter con il marchio Dehal FV si propone come rete italiana delle aziende di installazione, industrie produttrici e studi di progettazione per le energie rinnovabili e sistemi tecnologici ad alte prestazioni. In tema di pompa di calore si occupa della sua scelta e dei vantaggi offerti da questa tecnologia.
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