La pompa di calore aria-aria è una valida alternativa per la climatizzazione della casa, sia in estate sia in inverno. Essendo alimentata esclusivamente con energia elettrica, permette di limitare l’uso del gas per il riscaldamento.
Cos'è una Pompa di Calore Aria-Aria?
La pompa di calore aria-aria non è altro che il nome tecnico dei condizionatori, il sistema per la climatizzazione più diffuso. Viene definita pompa di calore quando, oltre a far circolare aria fredda per il raffrescamento, emette anche aria calda per riscaldare casa.
Tipologie di Pompe di Calore
Esistono diverse tipologie di pompa di calore, quella aria-aria preleva l’energia termica dall’aria esterna e la trasferisce agli ambienti interni, sempre sottoforma di aria. A seconda della fonte energetica da cui prelevano energia, le pompe di calore si differenziano in 4 tipologie: aria-aria, aria-acqua, acqua-acqua, terra-acqua.
- Aria-aria: utilizza le correnti esterne all’abitazione per riscaldare o raffrescare l’aria da immettere nei locali abitativi.
- 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.
- Acqua-acqua: estrae calore dall’acqua di falda e lo restituisce all’aria interna dell’edificio.
- Terra-acqua: si serve del calore del terreno.
Come Funziona una Pompa di Calore Aria-Aria?
Il ciclo di funzionamento è tanto semplice quanto efficace. Il principale vantaggio della pompa di calore, a livello di consumi e di rispetto dell’ambiente, sta nel fatto che utilizza una fonte naturale - aria - per trarre energia termica e raffrescare o riscaldare.
In particolare, la pompa di calore aria-aria si compone di un’unità esterna e di uno o più split che vengono posti negli ambienti.
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Il funzionamento di una pompa di calore è simile a quello di un frigorifero, ma invertito: mentre con il frigorifero il calore viene estratto dall’interno ed espulso all’esterno, la pompa di calore, in base allo stesso principio, fa esattamente il contrario. Per il riscaldamento invernale e l’acqua calda sanitaria, estrae calore da una fonte naturale (aria, acqua o terra) e lo trasporta all’interno dell’edificio.
Che si tratti di una pompa di calore aria aria, aria acqua, acqua terra, acqua acqua il principio di funzionamento è sempre lo stesso ovvero: il sistema trasforma la fonte naturale in energia termica.
Le pompe di calore aria-aria sono composte da un:
- Compressore;
- Circuito frigorifero;
- Evaporatore;
- Serbatoio per accumulo dell’acqua calda (opzionale).
Componenti Principali
La pompa di calore aria-aria è composta da 2 unità principali:
- Unità esterna: questa unità è installata all’esterno dell’edificio e svolge il compito di assorbire l’energia termica presente nell’aria circostante. Questa energia viene utilizzata per vaporizzare un liquido termovettore, generando calore.
- Unità interna (split): questa unità, comunemente nota come split, è posizionata all’interno della stanza e si occupa della distribuzione dell’aria calda o fredda. Il calore prodotto viene ulteriormente aumentato attraverso l’azione di un compressore, che comprime il volume del liquido termovettore grazie all’energia elettrica fornita.
Modalità Riscaldamento
Quando siamo in modalità riscaldamento, nell’unità esterna un fluido termoconvettore viene portato a una temperatura molto bassa, in maniera da assorbire calore dall’esterno, e viene trasformato in gas dall’evaporatore. Il gas arriva al compressore, che ne incrementa la pressione, generando un aumento di temperatura.
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Successivamente, il vapore così generato viene rilasciato attraverso lo split montato sul muro della stanza, contribuendo al riscaldamento dell’edificio.
Modalità Raffreddamento
Nel processo di raffreddamento dell’ambiente, invece, il procedimento è inverso e simile a quello utilizzato nei sistemi di refrigerazione. Lo split estrae il calore dall’aria interna alla stanza e lo rilascia all’esterno attraverso l’unità esterna.
Installazione e Dimensionamento
Il climatizzatore a pompa di calore è un prodotto più facile da installare rispetto a un impianto con caldaia. Nel caso di installazione con canaline a vista l’intervento richiede un paio di ore di lavoro, i tempi possono crescere a seconda della grandezza dell’impianto.
Sarà il venditore a suggerire il numero più adeguato di split per ciascun ambiente della casa, ma per avere un riferimento, puoi considerare questa proporzione: 120bTu/h*metro cubo (proporzione valida per la classe media delle abitazioni italiane, F, ma può variare in base a quanto è coibentata la casa).
Quindi è possibile considerare un climatizzatore a pompa di calore da 9.000 btu/h per una stanza di circa 30 mq, mentre nel caso di una stanza da 35 mq sarà necessaria una pompa di calore da 12.000 btu/h.
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Posizionamento Unità Esterna
In particolare, l’unità esterna deve essere installata in un punto facile da raggiungere, per svolgere la manutenzione necessaria. Solitamente si sceglie di posizionarla a terra sul balcone/terrazza, oppure a muro sulla facciata. L’importante è che ci sia possibilità di scaricare la condensa.
È bene evitare l’esposizione diretta ai raggi solari o luoghi chiusi e piccoli, che non permettono una buona aerazione.
Pro e Contro della Pompa di Calore Aria-Aria
Vantaggi
- Efficienza energetica: questi sistemi possono essere altamente efficienti dal punto di vista energetico rispetto ai tradizionali metodi di riscaldamento. Ciò è dovuto alla loro capacità di sfruttare l’energia termica naturalmente presente nell’aria per riscaldare gli ambienti.
- Condizionamento dell’aria: molte pompe di calore aria-aria offrono anche funzionalità di raffreddamento, fornendo un sistema integrato di riscaldamento e condizionamento dell’aria durante i mesi più caldi.
- Facilità di installazione: poiché non richiedono il collegamento a una fonte di combustibile, come il gas o il petrolio, le pompe di calore aria-aria possono essere relativamente facili da installare. Di solito, il processo di installazione è veloce e non richiede modifiche strutturali significative.
- Emissioni ridotte di gas serra: grazie al loro funzionamento elettrico, queste pompe di calore contribuiscono a ridurre le emissioni di gas serra, come l’anidride carbonica, rispetto ai sistemi che utilizzano combustibili fossili.
- Risparmio sui costi durante l'installazione: Rispetto ad altri sistemi di riscaldamento, le pompe di calore ad aria sono particolarmente economiche da acquistare e richiedono meno lavori di installazione e pianificazione.
- Fonte di energia libera: Le pompe di calore ad aria traggono circa il 75% della loro energia dalla fonte energetica aria. L'aria è disponibile gratuitamente e senza alcun impatto dannoso per la natura.
Svantaggi
- Dipendenza dalle condizioni atmosferiche: poiché dipendono dall’energia termica presente nell’aria esterna, l’efficienza delle pompe di calore aria aria può essere influenzata dalle variazioni stagionali delle temperature esterne.
- Rumorosità: alcune pompe di calore aria aria, specialmente le più datate, possono essere rumorose. In particolare, l’unità esterna potrebbe emettere rumori fastidiosi durante il suo funzionamento.
- Costi: pur avendo visto una diminuzione dei costi negli ultimi tempi, le pompe di calore aria-aria possono ancora essere costose rispetto ad altre soluzioni di riscaldamento e raffreddamento.
- Impatto sul microclima esterno: una cattiva progettazione dell’installazione dell’unità esterna potrebbe causare disturbi nel microclima dell’area circostante a causa delle correnti d’aria prodotte durante il funzionamento della pompa di calore.
Costi e Incentivi
I costi associati alle pompe di calore aria-aria possono variare notevolmente in base alla marca, al modello e alla capacità di riscaldamento.
Inoltre, è importante tenere presente che, oltre al costo iniziale, bisogna considerare il risparmio energetico che una pompa di calore può garantire nel lungo periodo. Grazie alla maggiore efficienza, queste pompe possono ridurre significativamente i costi di riscaldamento rispetto ad altre soluzioni tradizionali, offrendo un vantaggio economico a lungo termine.
In media una pompa di calore aria-aria consente un risparmio del 45% rispetto ai costi del riscaldamento a gas.
Inoltre, qualora siano rispettati i requisiti previsti, è possibile beneficiare degli incentivi statali che possono essere del 50% in caso di ristrutturazione (art. 16-bis DPR 917/86), del 65% in caso di riqualificazione energetica (art. 14 DL 63/2013) o del 110% se si rientra nei parametri del cosiddetto superbonus (art. 119 DL 34/2020).
Efficienza Energetica (COP)
La fonte di energia principale è l’aria, senza combustibili fossili, e quindi, l’impatto ambientale di una pompa di calore aria-aria è contenuto.
In una pompa di calore, l’efficienza è il rapporto tra l’energia prodotta dalla macchina (energia termica immessa nell’ambiente) e la quantità di energia elettrica necessaria al suo funzionamento. Questo valore si misura in COP (Coefficiente di Prestazione).
Più questo valore è alto, più la macchina è efficiente e quindi riduce i consumi di energia elettrica.
Una volta in funzione, per ogni kW d’energia elettrica consumato, le pompe di calore restituiscono in media da 3 a 5 kW d’energia termica all’ambiente da riscaldare, consumando quindi meno.
In generale le pompe di calore con COP pari a 3 possono assicurare una riduzione del fabbisogno energetico rispetto ad una caldaia a condensazione fino al 70%.
Tabella riassuntiva: Pompe di calore aria-aria
| Caratteristica | Dettagli |
|---|---|
| Tipologia | Aria-aria (condizionatore con funzione di riscaldamento) |
| Componenti | Unità esterna e uno o più split interni |
| Installazione | Relativamente facile, richiede poche ore |
| Dimensionamento | Circa 120 BTU/h per metro cubo |
| Efficienza (COP) | In media da 3 a 5 (kW termici prodotti per kW elettrico consumato) |
| Risparmio | Circa 45% rispetto al riscaldamento a gas |
| Incentivi | Detrazioni fiscali variabili (50%, 65%, 110%) |
| Vantaggi |
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| Svantaggi |
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