Pompa di Calore e Raffrescamento: Come Funziona

Le pompe di calore rientrano tra le nuove soluzioni per il riscaldamento e il raffrescamento degli ambienti. Si tratta di una macchina elettrica che produce riscaldamento, raffrescamento e acqua calda sanitaria, utilizzando energia termica proveniente da fonti rinnovabili esterne, come l’aria, l’acqua e il sottosuolo.

Perché le pompe di calore sono una soluzione migliore dei condizionatori d’aria?

I condizionatori d’aria raffreddano le nostre case da decenni, ma hanno molti svantaggi: sono rumorosi, possono essere antiestetici e di solito forniscono solo raffreddamento. Le pompe di calore rivoluzionano sia il raffreddamento che il riscaldamento, raffreddando la vostra casa in estate e riscaldandola in inverno - tutto con un unico dispositivo! Questa straordinaria versatilità offre maggiore comfort e costi inferiori durante tutto l’anno.

  • A differenza dei rumorosi condizionatori d’aria che disturbano la nostra vita quotidiana e il sonno, le pompe di calore di alta qualità operano quasi silenziosamente.
  • Con i condizionatori d’aria, è necessario mantenere livelli sufficienti di gas, ma con le pompe di calore, questo non è il caso.
  • Le pompe di calore consentono di impostare temperature diverse in stanze diverse, personalizzando completamente il clima di ogni spazio alle vostre esigenze.
  • Con una pompa di calore, potete facilmente regolare la temperatura della vostra casa utilizzando un’app, passare tra le modalità di raffreddamento e riscaldamento e persino raffreddare la vostra casa a distanza prima del vostro arrivo.
  • Dimenticate le unità esterne dei condizionatori d’aria antiestetiche sulla facciata della vostra bella casa! Con un dispositivo per sia il raffreddamento che il riscaldamento, avrete bisogno di una sola unità esterna o nessuna con una pompa di calore geotermica.

Come funziona una pompa di calore?

La cosa più semplice per comprendere il funzionamento di una pompa di calore aria-acqua è pensare al frigorifero. Infatti, la pompa di calore impiega l’aria esterna che trasferisce il calore da un fluido più freddo (l’aria esterna appunto) ad uno più caldo, ovvero l’acqua dell’impianto di riscaldamento e sanitario.

La pompa di calore può essere utilizzata per il raffrescamento, poiché è in grado di trasferire il calore da un fluido più caldo (l’acqua dell’impianto) ad uno più freddo (l’aria esterna), con lo stesso principio base di funzionamento di un frigorifero. Attraverso un compressore interno, all’unità viene compresso un gas e l’aumento della pressione genera calore. Viceversa, l’espansione del gas precedentemente compresso crea refrigerio. Lo stesso meccanismo, la stessa macchina, con procedimento invertito, viene utilizzata, dunque, sia per produrre calore con l’elettricità, sia per raffrescare gli ambienti.

Un altro termine molto utilizzato quando si parla delle caratteristiche e delle modalità di funzionamento di una pompa di calore è “inverter”. La tecnologia inverter, di cui sono dotate le pompe di calore Shimanto Split e Shimanto Monoblocco, compensa la minore resa termica alle basse temperature, aumentando la velocità di rotazione del compressore. Inversamente, quando la temperatura dell’aria esterna aumenta, il sistema inverter della pompa di calore modula la frequenza, adeguando la potenza erogata al fabbisogno termico richiesto e diminuendo drasticamente i consumi elettrici.

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Tipologie di pompe di calore

Le pompe di calore idroniche inverter Rinnai si possono distinguere in Monoblocco e Splittate. È split la pompa di calore composta da due unità costruite per lavorare insieme: una, motocondensante, va posizionata all’esterno, l’altra all’interno. L'unità interna funge da serbatoio di accumulo sanitario con posizionamento a pavimento. Il collegamento tra unità esterna e quella interna avviene tramite gas refrigerante. Per questo motivo l'installatore che si occuperà di realizzare l'impianto dovrà essere munito di apposito patentino F-Gas.

Le pompe di calore possono essere classificate in base alla fonte di energia che utilizzano:

  • Pompe di calore aria-acqua: Scaldano l’acqua da usare per il riscaldamento o per usi sanitari prelevando il calore dall’aria esterna e ridistribuendolo negli ambienti interni dell’abitazione.
  • Pompe di calore aria-aria: Sono dotate di scambiatori di calore, sistemi di filtraggio e deumidificazione dell’aria e sono composte da due o più unità, di cui una esterna.
  • Pompe di calore acqua-acqua: Estraggono calore dall’acqua di falda e lo restituiscono all’acqua interna dell’edificio.
  • Pompe di calore acqua-aria: Estraggono calore dall’acqua di falda e lo restituiscono all’aria interna dell’edificio.
  • Pompe di calore geotermiche: Si servono del calore del terreno.

La scelta tra le diverse tipologie dipende da diversi fattori, tra cui la dimensione dell’ambiente da riscaldare/raffrescare, la tipologia di impianto esistente, il budget a disposizione e il clima locale.

Raffreddamento passivo o attivo?

Il raffreddamento passivo o superficiale funziona facendo circolare acqua fredda attraverso tubi incorporati nel pavimento o nelle pareti. Questi tubi servono per il riscaldamento a pavimento in inverno e il raffreddamento in estate. Poiché le superfici nella stanza vengono raffreddate, non c’è corrente d’aria sgradevole e la distribuzione della temperatura è uniforme. Il raffreddamento superficiale è efficace nei periodi di transizione ma può risultare insufficiente durante le ondate di calore estreme. Poiché questo metodo non deumidifica l’aria, è necessario prestare particolare attenzione ai livelli di umidità, che non dovrebbero essere troppo alti.

Il raffreddamento attivo utilizza convettori, simili ai condizionatori d’aria standard, ed è adatto a chi necessita di un raffreddamento più intensivo. Questo sistema garantisce un raffreddamento efficace anche nei giorni più caldi, mantenendo una temperatura costantemente bassa. I convettori a soffitto, parete o pavimento offrono un raffreddamento dinamico con deumidificazione tramite acqua fredda fornita dalla pompa di calore. Per far fronte al calore diurno e garantire un sonno tranquillo e senza correnti d’aria a una temperatura piacevole, potete utilizzare il raffreddamento combinato.

Leggi anche: Quale pompa di calore scegliere: compressione o assorbimento?

Pompe di calore e ondate di calore

Le pompe di calore funzionano durante le ondate di calore? La risposta è un sonoro SÌ! Mentre i condizionatori tradizionali utilizzano energia elettrica per raffreddare l'aria, le pompe di calore sfruttano l'energia termica presente nell'ambiente esterno per riscaldare o raffreddare gli spazi interni.

Vantaggi delle pompe di calore

Finora abbiamo avuto modo di elencare una serie di vantaggi offerti dalla pompa di calore: dall’utilizzo di fonti di energia rinnovabile all’incremento dell’efficienza energetica, passando per la riduzione dei consumi e dei costi in bolletta.

  • Efficienza energetica: Le pompe di calore sono definite apparecchi a risparmio energetico perché per riscaldare l’acqua e produrre calore impiegano l’energia termica già presente in maniera spontanea nell’acqua o nell’aria.
  • Sostenibilità: Non c’è una combustione, ma si impiega corrente elettrica per far funzionare il compressore e questa corrente elettrica può appunto essere a sua volta prodotta sfruttando una fonte rinnovabile.
  • Versatilità: Un impianto a pompa di calore permette un considerevole risparmio energetico, diminuisce i consumi in bolletta e aumenta il valore commerciale dell’immobile, migliorandone la sua classe energetica.
  • Incentivi fiscali: Le pompe di calore permettono l’accesso all’Ecobonus al 65% fino al 31 dicembre 2024 e al Bonus Casa, nel caso si stiano eseguendo interventi di ristrutturazione o manutenzione straordinaria.

Costi e incentivi

I costi di acquisto e installazione di una pompa di calore possono essere anche molto elevati. Per quanto riguarda le detrazioni fiscali per gli interventi di riqualificazione energetica, le pompe di calore permettono l’accesso all’Ecobonus al 65% fino al 31 dicembre 2024 e al Bonus Casa, nel caso si stiano eseguendo interventi di ristrutturazione o manutenzione straordinaria. In questo caso, la percentuale di spesa detraibile è del 50% fino al 31 dicembre 2024.

Infine, le pompe di calore, installate in sostituzione di un impianto di riscaldamento preesistente, rientrano nel sistema di incentivi previsti dal GSE e annoverati nel Conto Termico 2.0. Il GSE, entro circa due mesi dalla convenzione, arriva a rimborsare il 65% della spesa tramite bonifico.

Contrazione delle vendite nel 2024

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.

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Emissioni di CO2 evitate grazie alla crescita delle installazioni di pompe di calore

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.

Vendite di pompe di calore nella prima metà del 2023 rispetto alla prima metà del 2024 in 13 Paesi europei:

Paese Variazione delle vendite (%)
Austria -30
Belgio -60
Danimarca -50
Finlandia -70
Francia -40
Germania -30
Italia -47
Norvegia -70
Paesi Bassi -50
Polonia -35
Spagna -20
Svezia -65
Svizzera -40

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.

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