POMPE DI CALORE
RISCALDARE E RAFFREDDARE RISPARMIANDO E AUMENTANDO IL VALORE DELL'ABITAZIONE: LE POMPE DI CALORE
Anche se non ce ne rendiamo conto l'aria intorno a noi possiede una certa dose di energia termica. Questa energia può essere sfruttata per riscaldare un ambiente, ma anche per renderlo più fresco attraverso l'uso di particolari apparecchiature e servendosi di alcuni principi fisici che sono alla base del processo di conversione termica. Nasce così una tecnologia "Green" che non solo rispetta l'ambiente, ma permette un notevole risparmio energetico: la Pompa di Calore.
COS'È?
Una pompa di calore è un dispositivo che, grazie all'energia meccanica azionata dall'elettricità, trasferisce energia termica da una sorgente a temperatura più bassa ad una sorgente a temperatura più alta. Il principio fisico che c'è alla base, in generale, è questo: un fluido diviene più caldo quando viene compresso e più freddo quando si espande e torna al suo volume originale.
IL CICLO DI UNA POMPA DI CALORE
Nel ciclo di una pompa di calore, un fluido termovettore, inserito in un circuito, compie 2 cambiamenti di stato: da gassoso a liquido, quando è compresso dal compressore (1) e da liquido a gassoso, quando è espanso da una valvola di espansione (3). Nelle fasi di mezzo, in cui il fluido tende a tornare da uno stato all'altro, si trova: nel condensatore (2), dove cede il calore che ha assorbito durante la compressione, riscaldando l'acqua e nell'evaporatore (4), dove per riscaldarsi, tornando al volume originale, assorbe il calore all'ambiente, raffreddando l'aria circostante. Essenzialmente l'elettricità serve ad azionare il compressore che compie il lavoro di cambiamento di stato del fluido.
PER COSA VIENE UTILIZZATA?
Grazie al processo sopra descritto una pompa di calore è utilizzabile per molte applicazioni che richiedano la trasformazione di temperatura, in quanto invertendo il flusso di aria calda/aria fredda, è possibile sia rinfrescare che riscaldare gli ambienti attraverso i termoconvettori.
In più utilizzando uno scambiatore di calore ed un serbatoio, con un impianto a pompa di calore è possibile: riscaldare l'acqua sanitaria senza l'utilizzo di gas combustibile, senza costose resistenze elettriche dei vecchi scaldabagno e alimentare un impianto di riscaldamento, a radiatori, o a pavimento.
LE TIPOLOGIE
Una pompa di calore può eseguire questo processo non soltanto sfruttando l'energia dell'aria, ma anche utilizzando l'energia termica prodotta dall'acqua e dalla terra. In base all'alimentazione, che può essere fornita dall'elettricità o più raramente dal gas metano, e al mezzo utilizzato come vettore di energia termica, le pompe di calore si differenziano in:
Pompe Aria-Aria. Sono le più comuni e più semplici da installare ed hanno un costo basso, poiché utilizzano l'energia termica dell'aria che, essendo ovunque, non richiede l'installazione di impianti aggiuntivi. Hanno però il problema di essere influenzate dalla temperatura dell'aria esterna che, se troppo fredda, causa un eccessivo uso di energia e prestazioni meno efficienti.
Pompe Aria-Aqua. Come le precedenti, utilizzano energia dall'aria per cederla, però, all'acqua attraverso uno scambiatore di calore ed un boiler. L'acqua riscaldata viene utilizzata come acqua ad uso sanitario o nell'impianto di riscaldamento.
Pompe Acqua-Acqua. Questa pompa di calore, preleva energia termica dall'acqua, che può essere contenuta in un serbatoio o in un pozzo di prelievo. Questa tipologia è più stabile rispetto alle pompe di calore Aria-Aria, perché il mezzo usato ha una temperatura più costante. Tuttavia le pompe Acqua-Acqua richiedendo l'installazione di un serbatoio/pozzo, risultano meno economiche.
Pompe Terra-Acqua. Si tratta di impianti che prendono energia termica dalla terra, detti anche impianti geotermici. Hanno un costo elevato perché necessitano di grandi lavorazioni e importante impiantistica, ma assicurano stabilità e grandi prestazioni. Sono indicate prevalentemente per alimentare grandi edifici o anche intere zone abitate.
I VANTAGGI
Un impianto a pompa di calore è facilmente integrabile con altri tipi di impianto per il risparmio energetico, come il fotovoltaico ed il solare termico. Naturalmente in un'abitazione in cui buona parte del fabbisogno energetico elettrico viene fornito gratuitamente dal Sole, è evidente che la convenienza di utilizzare pompe di calore, anziché sistemi a combustione tradizionali, porti vantaggi notevoli, non solo dal punto di vista dell'attenzione all'ambiente, ma anche da quello del risparmio economico. Infatti la resa di una pompa di calore è fino a 4 volte maggiore rispetto all'energia impiegata per farla funzionare: 1 kW di energia produce anche più di 4 kW di energia termica. Tra l'altro, l'impianto a pompa di calore permette di aumentare la classe energetica della casa, incrementando il valore dell'immobile.
