Pompa di calore: cos'è, a cosa serve e ambito di applicazione

Probabilmente chi ha pensato almeno una volta al riscaldamento autonomo della propria casa si è imbattuto nel termine “pompa di calore”, ma non ha compreso appieno di cosa si tratta. Oggi proveremo a spiegare questo termine in dettaglio.

Le persone sono abituate a riscaldarsi nelle loro case bruciando qualcosa. Ad esempio, prima ogni casa privata aveva una stufa a legna. La gente bruciava legna, carbone e riscaldava le proprie case. In linea di principio, questo metodo di riscaldamento è sopravvissuto fino ad oggi, ma sta diventando sempre meno comune. Nelle città, gas, carbone e prodotti petroliferi vengono bruciati per riscaldare i grattacieli. Cioè, il principio per ottenere calore rimane lo stesso: devi bruciare qualcosa per scaldarlo.

Ma devi capire che questo metodo per generare calore non può durare per sempre. Prima o poi, le risorse per la combustione inizieranno a esaurirsi. Questo pensiero perseguitava molte persone, quindi iniziarono a pensare a fonti di calore alternative.

Una pompa di calore è uno dei modi alternativi per generare calore. Se lo guardi, c'è molto calore intorno alle persone nell'aria, nell'acqua e nella terra. Una pompa di calore aiuta a generare calore senza bruciare nulla.

Pompa di calore: che cos'è?

Una pompa di calore è un dispositivo che genera calore dall'ambiente e lo fornisce all'impianto di riscaldamento domestico.Le pompe di calore sono alimentate dall'energia, ma questa non viene spesa per riscaldare la casa, come in un camino elettrico, ma per trasferire il calore dall'ambiente all'abitazione. Grazie a questo approccio, l'efficienza dell'energia spesa è molto più elevata rispetto al riscaldamento diretto di una casa. In questo modo si risparmia elettricità, il che ha un effetto positivo sull'ambiente.

Pompe di calore: tipologie

Le pompe di calore sono di tre tipi, a seconda di come producono calore:

1. Aria: genera calore dalla massa d'aria.
2. Geotermico: produce calore dal suolo.
3. Acqua: genera calore dall'acqua di fiumi, laghi, mari e fonti sotterranee.

Il principio di funzionamento è semplice. In uno degli ambienti sopra descritti viene collocato un radiatore scambiatore di calore, che raccoglie calore dal suolo, dall'aria o dall'acqua. Con l'aiuto di una pompa di calore, questo calore viene accumulato, la sua temperatura aumenta e viene inviato all'impianto di riscaldamento domestico.

In effetti, ogni persona nella sua vita ha visto una pompa di calore in funzione. Rappresentanti di spicco di queste pompe sono il frigorifero e il condizionatore d'aria. Sì, funzionano per il raffreddamento. Ma una pompa di calore può funzionare sia per il riscaldamento che per il raffreddamento. Tutto dipende da come è organizzato il ciclo di scambio termico. In un frigorifero il ciclo termodinamico è organizzato per il raffreddamento. Ma se lo dirigi nell'ordine inverso, il frigorifero funzionerà come riscaldatore. No, questo non significa che da qualche parte nel frigorifero ci sia un interruttore del ciclo termodinamico. Ciò significa che il principio di funzionamento è diametralmente opposto, ma molto simile. Perché molto spesso, quando si riscalda con una pompa di calore, il sistema utilizza anche il freon come liquido di raffreddamento.

In base al tipo di liquido refrigerante nei sistemi di ingresso e di uscita, i modelli di pompe di calore si dividono in 8 categorie:

• "terra-acqua";
• "acqua-acqua";
• "aria-acqua";
• "terra-aria";
• "acqua-aria";
• "aria-aria";
• "acqua freon";
• "aria freon".

"Freon-air" è un sistema di raffreddamento nei condizionatori e nei frigoriferi. Per il riscaldamento vengono utilizzate più spesso acqua freon, aria-aria e aria-acqua.

Di conseguenza, l'efficienza della pompa di calore e del sistema di riscaldamento dipenderà dal liquido refrigerante utilizzato e dalle condizioni climatiche. Nei paesi caldi, ad esempio, il sistema aria-aria si è dimostrato eccellente. Nei paesi più freddi viene utilizzata più spesso l'aria-acqua, ma l'efficacia di questo sistema diminuisce quando si verificano gelate inferiori a -25. Se il gelo scende al di sotto, il sistema di riscaldamento non può farcela e devono essere collegate ulteriori fonti di calore.

Nelle regioni montuose sono comuni i sistemi terra-aria e acqua-aria. I residenti dei paesaggi montani “pompano” attivamente il calore dalle montagne. Inoltre le installazioni possono essere sia orizzontali che verticali. Nei sistemi verticali è comune il seguente principio di generazione del calore:

• scavare un pozzo profondo;
• al suo interno viene abbassato uno scambiatore di calore, attraverso il quale scorre antigelo, alcool diluito, freon o solo acqua;
• il pozzo viene riempito d'acqua e l'acqua “porta” il calore dalle pietre allo scambiatore di calore.

La profondità di tali pozzi raggiunge i 170 metri.

In generale, il metodo di riscaldamento più efficace è quello di raccogliere il calore dal suolo. Questo metodo è utile perché la temperatura del suolo, anche a basse profondità, rimane invariata tutto l'anno. La temperatura dell'acqua o dell'aria cambia, ma la terra no. Pertanto, gli impianti di riscaldamento della terra sono praticamente indipendenti dalle condizioni meteorologiche.I paesi scandinavi sono in vantaggio rispetto agli altri nell’utilizzo di tale sistema. Sono ossessionati dall’energia verde e dalla protezione ambientale, il che li rende un po’ migliori rispetto ad altri paesi. L'essenza di questo metodo è che il sistema di radiatori deve essere interrato nel terreno ad una profondità di almeno 50 centimetri, al di sotto del livello di congelamento del suolo. Convenzionalmente si tratta di 1,2-2 metri “sotto terra”. L'antigelo viene versato nell'impianto dei radiatori, che porterà in casa il “calore della terra”. L'antigelo “guida” la pompa di calore attraverso il sistema. Il problema di questo metodo è che è molto costoso e si ripaga in non meno di 10-15 anni.

Conclusione

Una pompa di calore è una parte essenziale di un sistema di riscaldamento o raffreddamento che utilizza il calore dell'ambiente. Una pompa di calore è un dispositivo elettrico che “guida” il fluido scambiatore di calore attraverso l’impianto di riscaldamento. È importante acquistarlo quando si intende organizzare il riscaldamento autonomo della propria casa sfruttando il calore della natura.

Alle nostre latitudini, questo metodo di riscaldamento delle abitazioni non è molto comune a causa dei costi elevati, dell'implementazione ad alta intensità di manodopera e del clima specifico. Se il clima è troppo freddo, questo metodo di riscaldamento non funzionerà, quindi dovrai comunque utilizzare il riscaldamento tradizionale.