Chiller e Pompe di Calore: Funzionamento, Manutenzione e Problematiche Comuni

Negli ultimi anni, le pompe di calore hanno rivoluzionato il modo in cui riscaldiamo e raffreddiamo i nostri ambienti, grazie alla loro efficienza energetica e al ridotto impatto ambientale. Tuttavia, come qualsiasi sistema meccanico ed elettronico, possono verificarsi alcuni problemi. In questo articolo esamineremo i problemi più comuni con le pompe di calore e forniremo consigli su come risolverli, oltre ad approfondire il funzionamento e la manutenzione dei sistemi chiller.

Pompe di Calore: Problemi Comuni e Soluzioni

1 - Pompa di calore non scalda o non raffresca

Uno dei casi più frequenti è legato alla temperatura dell'aria o dell’acqua prodotta. Se la pompa di calore non scalda o non raffresca abbastanza, le possibili cause possono essere determinate da una serie di fattori:

• Filtri sporchi: Nei climatizzatori mono o multisplit, i filtri intasati ostacolano il flusso d'aria e riducono l'efficienza. È importante che il tecnico qualificato provveda regolarmente al controllo e alla pulizia dei filtri, seguendo le indicazioni del manuale di istruzioni.
• Impostazioni errate del termostato: Assicurati che il termostato o la centralina climatica siano impostati sulla modalità riscaldamento (o raffrescamento) e alla temperatura desiderata. Controlla anche che la programmazione del termostato non interferisca con il funzionamento del sistema.
• Intasamento dei componenti: Lo sporco e la polvere possono accumularsi sulla ventola e sulla batteria dell'unità esterna, ostruendo il flusso d'aria e causando malfunzionamenti. Durante la pulizia annuale effettuata dal tecnico è fondamentale ispezionare e pulire questi componenti.
• Mancanza o livelli insufficienti di refrigerante: Una delle cause più comuni dietro al malfunzionamento è spesso il mancato apporto di gas refrigerante, dovuto a perdite oppure a un caricamento non corretto in fase di avviamento.
• Problemi di natura elettrica o elettronica: Anche i componenti elettrici/elettronici possono essere alla base di anomalie e guasti del sistema.

2 - Unità esterna pompa di calore perde acqua

È comune riscontrare perdite d’acqua dall’unità esterna della pompa di calore: in questo caso, è molto probabile si tratti di un fenomeno fisiologico. In inverno l'umidità dell’aria ambiente a contatto con l’unità esterna produce condensa. Questo comportamento potrebbe portare alla formazione di ghiaccio o brina sull’unità esterna stessa, con potenziali rischi sull’efficienza e sulle prestazioni della pompa di calore. Ecco perché ormai quasi tutte le pompe di calore hanno la funzione di sbrinamento automatica che permette di sciogliere il ghiaccio formatosi. Senza un sistema di raccolta della condensa, l'unità esterna del sistema gocciolerà, creando macchie di umidità sul muro o chiazze sul pavimento sottostante e sul terreno.

Per verificare se nelle pompe di calore aria-acqua monoblocco la perdita d'acqua sia dovuta allo sbrinamento o a una perdita nello scambiatore di calore refrigerante-acqua, è essenziale seguire questi passaggi:

1. Assicurarsi che l'acqua continui a fuoriuscire anche quando la pompa di calore è spenta, senza condensa o ghiaccio sulla sua superficie per almeno 30 minuti.
2. Successivamente, avviare solo la pompa di circolazione e osservare se il flusso d'acqua persiste.

Se la perdita continua, è necessario contattare un contattare l'assistenza.

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3 - Rumorosità

A seconda del modello e della posizione della pompa di calore, questa potrebbe emettere rumori, seppur contenuti, soprattutto in fase di accensione o spegnimento. Questi rumori possono essere amplificati in caso di componenti difettosi o posizionati in modo improprio all'interno del sistema. L’inconsueta rumorosità della pompa di calore può risultare particolarmente fastidiosa se l'unità è installata vicino a una finestra o a una camera da letto. Per questa ragione, è essenziale installarle correttamente e nel rispetto degli spazi richiesti, come specificato nella documentazione tecnica fornito in accompagnamento all’impianto.

4 - Perdita di refrigerante

Un’altra delle problematiche più diffuse è la perdita di refrigerante. Le pompe di calore operano ciclicamente per trasferire calore da una sorgente all'altra. Se nel sistema si determina una perdita di refrigerante, l'efficienza del ciclo si riduce notevolmente oltre a provocare un danno ambientale. Questo problema può essere causato da guasti nelle tubazioni o dalla valvola di espansione che regola il flusso del refrigerante. Se difettosa, quest’ultima può causare un calo di efficienza o il mancato riscaldamento.

Soluzioni:

• Fare ispezionare regolarmente la pompa di calore da un tecnico qualificato;
• Scegliere una pompa di calore con un refrigerante ecosostenibile.

5 - Problemi elettrici ed elettronici

Le pompe di calore moderne sono dotate di complessi sistemi elettrici ed elettronici per controllare il loro funzionamento. Questi sistemi possono essere soggetti a guasti a causa di sovratensioni, scariche elettrostatiche o semplici difetti di fabbricazione. Anche un malfunzionamento di natura elettrica o elettronica dell’unità esterna potrebbe costituire causa di falle o anomalie.

Soluzioni:

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• Contattare un tecnico per analizzare e risolvere problemi legati alle componenti elettriche o elettroniche.

6 - Dimensionamento inadeguato

Determinante per il corretto funzionamento della pompa di calore è anche il dimensionamento: se inadeguato, infatti, potrebbero emergere ulteriori problemi ricorrenti. Ad esempio, una pompa di calore troppo piccola potrebbe non essere in grado di mantenere la temperatura desiderata in condizioni climatiche estreme, mentre una pompa di calore troppo grande potrebbe avviarsi e spegnersi frequentemente, riducendo l'efficienza e accelerando l'usura dei componenti. Laddove dovessero verificarsi tali inconvenienti è bene intervenire tempestivamente, al fine di evitare danni più seri e di difficile risoluzione. Determinati componenti dell’impianto - come, appunto, il compressore - in questi casi potrebbero avere una durata inferiore al resto del sistema. È importante monitorare queste anomalie con attenzione e, se necessario, sostituire l’impianto rivolgendosi ad un tecnico qualificato.

7 - Malfunzionamenti del compressore

Il compressore è il cuore di una pompa di calore. Quando si verifica un malfunzionamento del compressore, l'intero sistema può essere compromesso. Si tratta, infatti, del componente più importante della pompa di calore e può essere costoso da riparare o sostituire. Tra le cause più comuni legate ad anomalie del compressore si possono citare problemi di surriscaldamento, malfunzionamenti nell’alimentazione elettrica, usura e invecchiamento o installazione non corretta.

Soluzioni:

• Fare ispezionare regolarmente la pompa di calore da un tecnico qualificato;
• Assicurarsi, con il supporto di assistenza professionale, che i sensori e i controlli associati al compressore funzionino correttamente;
• Accertarsi che il compressore sia correttamente alimentato e che non ci siano interruzioni nell'alimentazione elettrica;
• Far verificare la pressione e i livelli di refrigerante per controllare che non vi siano perdite;
• Evitare di utilizzare la pompa di calore in modo non conforme a quanto indicato dal produttore.

Per tutelarsi da eventuali problemi che potrebbero insorgere nel tempo, è inoltre consigliabile acquistare una pompa di calore con un'estensione di garanzia.

La Manutenzione della Pompa di Calore: La Chiave per la Longevità

Le pompe di calore sono sistemi durevoli ma, come qualsiasi sistema, necessitano di cure per funzionare al meglio e durare nel tempo.

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Perché la manutenzione è importante?

• Previene guasti e malfunzionamenti: la pulizia dei filtri, il controllo del refrigerante e la verifica del compressore aiutano a scongiurare problemi seri e costosi.
• Prolunga la vita utile: una manutenzione regolare può estendere la durata della pompa di calore di molti anni.
• Garantisce efficienza energetica: una pompa di calore ben tenuta consuma meno energia e offre prestazioni migliori.

Best practice da rispettare

• Affidati a un Centro di Assistenza autorizzato: i tecnici esperti dispongono di strumenti e competenze specifiche per la manutenzione della pompa di calore.
• Pianifica un check-up annuale: un controllo annuale è consigliabile per mantenere la pompa di calore in condizioni ottimali.
• Segui le istruzioni del manuale: il manuale di istruzioni fornisce indicazioni specifiche per la manutenzione della tua pompa di calore.
• Non trascurare la manutenzione: è un investimento che ripaga nel tempo, garantendo il comfort e l'efficienza della tua pompa di calore per molti anni.

Anche le pompe di calore devono eseguire la manutenzione ordinaria e il controllo di efficienza. Per garantire sicurezza e prestazioni, tutti gli impianti termici per la climatizzazione invernale ed estiva sono soggetti per legge alla manutenzione periodica. In questa categoria di apparecchi non ci sono solo le caldaie a gas, ma anche le altre tecnologie per riscaldare e raffrescare gli ambienti, come le pompe di calore. Una corretta manutenzione e una regolazione precisa consentono di ridurre sensibilmente i consumi di questi impianti e, conseguentemente, le bollette.

Le pompa di calore sono generatori di calore disciplinati dalla normativa vigente; devono, quindi, avere il libretto d’impianto ed essere sottoposti a manutenzione periodica, come le caldaie. La manutenzione ordinaria deve essere effettuata con la periodicità prevista nelle istruzioni tecniche rilasciate dalla ditta installatrice o dal fabbricante degli apparecchi: generalmente va fatta ogni anno o ogni due anni. Per legge deve essere fatto anche un ulteriore controllo di efficienza energetica dell’impianto, con tempistiche che possono non coincidere con quelle dell’intervento di manutenzione.

La manutenzione delle pompe di calore deve essere fatta da imprese abilitate ai sensi del Decreto del Ministro per lo Sviluppo Economico 22 gennaio 2008, n. 37, esattamente come nel caso delle caldaie. Questo significa che potrai eseguire in autonomia solo alcune semplici operazioni, come la pulizia dei filtri aria dei sistemi split. Dal punto di vista legale, un’azienda installatrice oppure un centro di assistenza sono equiparati. È comunque sempre consigliabile rivolgersi al servizio tecnico autorizzato dal marchio del proprio apparecchio.

La manutenzione ordinaria prevede sostanzialmente operazioni di pulizia generale dei filtri e dell’unità esterna e il controllo di temperature e pressioni. La pulizia dell’unità esterna è fondamentale. Una pompa di calore funziona come un frigorifero che, invece di tenere in fresco il cibo, riscalda o raffresca l’acqua o l’aria. Proprio come si rimuove la polvere dalla parte posteriore del frigorifero, pulendo il radiatore a serpentina dove avviene lo scambio di calore tra l’ambiente e il fluido, nella pompa di calore va pulita la batteria esterna.

I costi per una manutenzione periodica ordinaria si aggirano attorno ai 150 euro. Tuttavia, ci sono alcuni fattori che incidono fortemente sulla spesa, come la facilità di accesso all’unità esterna (ad esempio, se è sul tetto!) o la tipologia di pompa di calore, se oltre al riscaldamento provvede anche al raffrescamento. Vale sempre la pena considerare se conviene pagare ad ogni scadenza il costo della semplice manutenzione obbligatoria, per mettere il “timbro sul libretto”, oppure investire in un contratto di manutenzione programmata dove, a fronte di un costo non troppo differente, ci sono molti vantaggi aggiuntivi.

Se la pompa di calore è installata e messa in servizio correttamente dal punto di vista delle regolazioni, è un generatore che non presenta particolari problematiche, proprio come un climatizzatore. In caso di anomalia, tutte le pompe di calore di ultima generazione dispongono di un menu “parlante” che indica con precisione, tramite un codice di errore, di che problema si tratta e dove bisogna agire.

Sistemi Chiller: Funzionamento e Manutenzione

Oltre alle pompe di calore, un altro sistema importante per il comfort cooling è rappresentato dai chiller. Parliamo di comfort cooling quando l’obiettivo principale è quello di regolare la temperatura interna di uno o più locali per creare un ambiente confortevole per le persone presenti.

Cosa sono i sistemi di refrigerazione (Chiller)?

I refrigeratori sono diventati un componente HVAC essenziale di un’ampia varietà di strutture commerciali, inclusi hotel, ristoranti, ospedali, arene sportive, impianti industriali e di produzione, ecc. In particolare, parliamo di sistemi chiller, quando utilizziamo, appunto, un chiller quando l’acqua fredda viene pompata nella serpentina dello scambiatore di calore. Nel suo percorso quest’acqua refrigerata va a equilibrare l’aria calda delle serpentine, e l’aria con la temperatura regolata viene reimmessa nell’ambiente interno.

I ventilconvettori, detti anche fan coil, sono dispositivi che possono essere utilizzati sia per raffrescare che per riscaldare un ambiente. Il nome di questi dispositivi deriva da due parole inglesi: “fan” - ventilatore - e “coil” - bobina. Una caratteristica fondamentale dei fan coil è quella di poter essere utilizzati sia per raffrescare che per riscaldare un ambiente. Nel caso specifico del collegamento ad un chiller, l’acqua fredda viene pompata nella serpentina dello scambiatore di calore. Durante la circolazione dell’acqua refrigerata, l’unità interna aspira aria calda, che passa sulle serpentine e la sua temperatura si abbassa prima di essere reimmessa nel locale.

Quando si devono raffreddare spazi di grandi dimensioni, i chiller vengono sempre installati all’esterno dell’edificio e collegati ad unità di trattamento aria che si trovano anch’esse all’esterno.

In queste applicazioni i chiller vengono collegati a scambiatori di calore fissi o portatili all’interno dei quali vi sono due circuiti chiusi separati: in uno passa l’acqua refrigerata dal chiller, nell’altro il prodotto.

Importante distinzione da fare quando si parla di chiller è quella relativa al fluido utilizzato nella fase di condensazione del gas. Altri parametri fondamentali per una scelta opinata della macchina più appropriata sono senz’altro quello della temperatura desiderata del fluido in uscita e quello della temperatura di partenza dell’ambiente in cui il congegno è posto.

Installazione e Manutenzione dei Chiller

Nell’ambito dell’installazione di un chiller o pompa di calore, ci sono alcuni accorgimenti che possono certamente tornare utili. Ad esempio, l’unità esterna va collocata in posizioni sgombre da ostacoli e al sicuro dagli agenti atmosferici, facendo attenzione al fatto che sia di facile accesso per coloro che svolgeranno le procedure di manutenzione e pulizia e che l’asse di supporto sia ben assicurato.

Altro aspetto estremamente interessante legato ai chiller è quello relativo all’utilizzo di gas refrigerante R32, sempre più in voga nell’ultimo periodo per via del suo assai ridotto impatto ambientale.

Il ruolo critico svolto da un sistema di refrigerazione giustifica un maggiore controllo. L’ottimizzazione dell’intero impianto di refrigerazione deve essere eseguita in modo olistico. Varie regolazioni incentrate su set point ottimali dell’acqua refrigerata, sequenziamento del refrigeratore e bilanciamento del carico, gestione della domanda di picco, gestione dell’acqua della torre di raffreddamento, ecc.

Pompe di Calore e Transizione Energetica

Si tratta di una soluzione che il mercato ricerca sempre di più proprio per la sua efficienza energetica e sostenibilità, in un momento storico in cui il risparmio di energia diventa fondamentale. Del resto, gli obiettivi europei per lo sviluppo sostenibile e l’efficienza energetica prevedono di ridurre le emissioni di gas a effetto serra di almeno il 55% entro il 2030 rispetto ai livelli del 1990, in modo che l’Europa possa diventare il primo continente a impatto climatico zero entro il 2050.

Cultura, cambiamento climatico e sostegno degli incentivi fiscali hanno però avviato un grande cambiamento: le pompe di calore permettono infatti un risparmio anche del 40% delle spese in bolletta e grazie in particolare al Superbonus, che ne ha ridotto in maniera notevole l’impatto del costo di acquisto e installazione, negli anni scorsi c’è stato un vero boom.

Secondo il Report pubblicato dall’IEA “The Future of Heat Pumps” le pompe di calore sono centrali per la transizione verso un riscaldamento sostenibile a livello globale. Sempre l’European Heat Pump Association (EHPA) segnala che l’elettricità a basso costo sia una chiave per accelerare l’adozione delle pompe di calore, promuovendo così una maggiore indipendenza energetica e una riduzione dell’uso di combustibili fossili.

Nonostante il calo delle installazioni di pompe di calore nel 2024, la tecnologia continua a offrire un contributo significativo alla riduzione delle emissioni di gas e CO₂ in Europa. Secondo i dati della European Heat Pump Association (EHPA), i 24 milioni di pompe di calore attualmente installate evitano ogni anno l’utilizzo di 5,5 miliardi di metri cubi di gas, una quantità pari al 1,6% del consumo annuo complessivo dell’Unione Europea.

Con l’obiettivo di 60 milioni di pompe di calore installate entro il 2030, il potenziale di riduzione aumenterebbe a 112 megatonnellate di CO₂ e 13,7 miliardi di metri cubi di gas risparmiati ogni anno. Tuttavia, la contrazione delle vendite di quasi il 50% nella prima metà del 2024, dovuta a politiche nazionali variabili e al ribasso più lento dei costi dell’elettricità rispetto a quelli del gas, mette a rischio questi traguardi.

Claudio Zilio, presidente AiCARR e Professore di Fisica tecnica UniPD ha spiegato perché è importante utilizzare le pompe di calore per riscaldamento e raffrescamento: “Prima di tutto per ottenere calore utilizziamo energia prevalentemente - se non totalmente - elettrica, proveniente dalle rinnovabili o ottenuto con una bassa emissione di anidride carbonica“. Vanno molto bene le installazioni nel commerciale (+40/60%), bisogna fare tanto lavoro nel residenziale, che ricordiamo è responsabile di 1/3 dell’energia consumata, per passare dal concetto gas a quello elettrico. Nel civile le vendite sono in calo ma le installazioni continuano a essere abbastanza sostenute.

Maurizio Marchesini, Amministratore Delegato Rhoss oltre che presidente Assoclima, ha sottolineato che negli ultimi 20 anni c’è stata un’evoluzione pazzesca delle pompe di calore che sempre di più sostituiscono la caldaia tradizionale come generatore di caldo oltre che di fresco.

Tutti concordi nel dire che le pompe di calore sono coerenti con la Direttiva Case Green che punta molto sull’elettrificazione e, tra le altre cose, impone il blocco incentivi per le caldaie a condensazione. Ma Marchesini ha evidenziato che nella Legge di Bilancio questo aspetto non è chiaro: forse si prevede un 50% di detrazione anche per le caldaie. “Se fosse così sarebbe un paradosso. Per aumentare la penetrazione delle pompe di calore l’investimento deve essere percepito come maggiormente conveniente, soprattutto dalle famiglie meno abbienti, è quindi necessario che il ritorno sull’investimento sia rapido e che l’elettricità arrivi a costare meno del gas. Questo è uno dei nodi centrali, almeno nel nostro paese: il prezzo dell’energia è ancora troppo alto rispetto a quello del gas.

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