 Nel periodo invernale, quindi, la pompa di calore raccoglie l’energia termica dai principali elementi presenti in natura, a basse temperature, e la trasferisce all'interno dei locali ad alta temparatura (di qui il nome di “pompa”) per ottenere il loro riscaldamento. Viceversa, in estate, grazie alla possibilità di inversione del ciclo, la pompa di calore segue il principio di funzionamento del frigorifero domestico. Show
Nel periodo estivo, quindi, la nostra abitazione diventa il “contenitore” da cui la pompa, in funzione di condizionamento, Scopri anche cos'è una pompa di calore e perché conviene rispetto una caldaia tradizionale. Le pompe di calore maggiormente diffuse sono a compressione e ad assorbimento. La pompa di calore a compressione, in particolare, rappresenta la maggioranza delle attuali installazioni. Come funziona una pompa di calore a compressione Schema di funzionamento di una pompa di calore. Fonte: European Heat Pump Association https://www.ehpa.org/ In una prima fase il fluido allo stato di vapore viene compresso (e aumentano sia la sua pressione che la temperatura) dal compressore. Il vapore così compresso, nella seconda fase, condensa nel primo scambiatore di calore fino a diventare completamente liquido, cedendo calore all’esterno (quindi o riscaldando l’ambiente per una funzione di riscaldamento o smaltendo il calore nell’ambiente esterno per una funzione di raffrescamento). Nella terza fase la valvola di laminazione consente al liquido di diminuire la propria pressione, iniziando a evaporare nuovamente. La quarta e ultima fase si verifica nel secondo scambiatore di calore, nel quale il fluido evapora del tutto prelevando calore dall’esterno (ambiente esterno in caso di riscaldamento, ambiente interno in caso di raffrescamento). Questo ciclo è invertibile, di conseguenza la pompa di calore è una macchina che naturalmente si presta a un utilizzo continuo durante tutto l’anno essendo capace sia di riscaldare che di raffrescare un ambiente. Tra i più gettonati generatori elettrici che possono alimentare impianti di riscaldamento e impianti di climatizzazione vi è senza dubbio la pompa di calore. Non c’è da meravigliarsi. L’energia termica prodotta dalla pompa di calore è almeno 5 volte superiore rispetto al dispendio di energia elettrica, ottenendo un risparmio di almeno il 75% rispetto a scaldabagni elettrici o a gas. Oltretutto può essere utilizzata come generatore unico sia per impianto di riscaldamento che di raffreddamento, senza considerare il fatto che se integrata ad un impianto fotovoltaico con accumulo consente di abbattere del 100% il costo del GAS con un notevole risparmio annuale. Ma adesso vediamo come funziona una pompa di calore in tutte le sue varianti.
Come funziona una pompa di caloreIl funzionamento della pompa di calore è banale. Per riscaldare l’ambiente, la pompa di calore estrae il calore da una fonte naturale – come l’aria, l’acqua o il terreno – lo porta alla temperatura desiderata e lo trasporta all’interno dell’edificio dove verrà irradiato nell’ambiente per mezzo di impianti radianti a pavimento o terminali come termosifoni o fan coil. Un funzionamento simile ma opposto a quello del frigorifero. Quest’ultimo, infatti, tende ad espellere il calore dall’interno verso l’esterno mentre la pompa di calore lo cattura dall’esterno e – dopo averlo portato a temperatura – lo immette all’interno. Per rinfrescare l’ambiente, invece, il calore viene estratto dall’aria presente all’interno dell’edificio ed espulso, in modo del tutto analogo al frigorifero. Principio funzionamento pompa di caloreIl principio di funzionamento della pompa di calore si basa sul fenomeno dell’espansione Joule-Thomson di un fluido refrigerante molto freddo ma che vaporizza a basse temperature. Tale fluido, compiendo dei cicli di compressione ed espansione, permette alla pompa di calore di trasferire calore all’acqua calda sanitaria. Il ciclo della pompa di calore si compone di tre step:
Ad ogni ciclo il fluido refrigerante è soggetto a continui cambiamenti di stato, ossia passa dallo stato liquido a quello di vapore e viceversa.
Nel primo step, la fonte di calore viene convogliata in uno scambiatore attraverso il quale circola il fluido refrigerante. Essendo più calda, al momento in cui entra a contatto con il liquido inizia a trasferirgli calore innalzandone la temperatura e innescando il cambiamento di stato da liquido a vapore. A questo punto inizia il secondo step, dove il compressore della pompa di calore comprime il vapore provocando un brusco innalzamento della pressione che si traduce in un aumento esponenziale della temperatura. La temperatura del vapore è adesso così elevata da poter essere utilizzata per il riscaldamento dell’acqua sanitaria e degli ambienti. Via via che il vapore trasferisce il calore all’acqua, diminuisce la sua temperatura e ritorna dallo stato di vapore a quello liquido. Infine, nel terzo step, il fluido – ancora troppo caldo – viene fatto passare attraverso una valvola di espansione grazie alla quale perde drasticamente pressione e di conseguenza la sua temperatura. Il liquido è adesso tornato ad una temperatura così bassa da poter nuovamente assorbire calore e ricominciare il ciclo. Qual è la temperatura di mandata di una pompa di calore?La pompa di calore ottiene il suo massimo rendimento a bassa temperatura. La temperatura di mandata di una pompa di calore infatti varia dai 40-55 °C, motivo per cui il suo impiego è ideale in un impianto di riscaldamento radiante a pavimento. Ciononostante è possibile impiegare la pompa di calore anche in presenza di un tradizionale impianto con termosifoni (meglio se con radiatori in alluminio e con ampio interasse) o ventilconvettori. Tipologie di pompe di caloreLe pompe di calore si dividono in due categorie principali:
Dopodiché sul mercato è possibile trovare diversi modelli di pompe di calore che sfruttano fonti di energia differenti. I principali modelli sono i seguenti:
Quando conviene installare una pompa di calore?L’installazione della pompa di calore va valutata caso per caso ma nelle seguenti situazioni la sua scelta quasi sempre si conferma l’ideale:
Quando non conviene installare una pompa di calore?In alcuni contesti potrebbe diventare sconveniente installare una pompa di calore. Eccone alcuni:
Quanto costa una pompa di calore?I costi di una pompa di calore variano in base alla tipologia di pompa, alla tecnologia ed ai lavori necessari per la sua posa in opera. La pompa di calore più costosa è quella geotermica che però è anche quella che nel tempo assicura un rendimento più stabile ed un taglio dei costi in bolletta fino al 75%. Il costo di una pompa di calore geotermica con sonde verticali si aggira intorno ai 20.000 euro. Poco meno costa quella con sonde orizzontali per la quale però è richiesta una superficie più ampia. In termini di costo al kW andiamo dagli 800 ai 1600 euro. Il prezzo di una pompa di calore aria acqua varia dai 300 ai 900 euro al kW, fino ad un massimo di 1700 euro al kW. Il prezzo di una pompa di calore acqua acqua si aggira dagli 800 ai 1600 euro al kW. Le pompe di calore aria aria sono le più economiche ed il prezzo si aggira dai 270 ai 700 euro al kW. Noi di Innovasol solitamente utilizziamo pompe di calore Daikin, riconosciute per la loro elevatissima affidabilità e per i bassi consumi energetici. Pompa di calore e agevolazioni fiscaliCome hai avuto modo di notare, i costi di una pompa di calore sono molto più elevati se paragonati a quelli di una tradizionale caldaia a condensazione. Tuttavia oggi è possibile sfruttare numerose agevolazioni fiscali per installare una pompa di calore ad un prezzo molto conveniente o addirittura gratis! Ecco le agevolazioni che puoi sfruttare:
Considerazioni finaliLa pompa di calore è senza dubbio tra le scelte ideali per abbattere i costi di riscaldamento e raffreddamento utilizzando energie rinnovabili. Detto ciò per sapere quale tipologia di pompa di calore installare è necessario far effettuare un sopralluogo ad un esperto installatore in grado di valutare il caso specifico e consigliarti così l’impianto ideale con il miglior rapporto qualità-prezzo. Se sei residente in Sicilia e sei interessato a saperne di più sulle pompe di calore o semplicemente vuoi richiedere un preventivo gratuito o la visita gratuita e senza impegno di un nostro installatore per valutare il tuo caso, contattaci e ti richiameremo entro 24 ore! Oltretutto noi di Innovasol siamo tra i pochi che applichiamo lo sconto immediato in fattura per tutte le agevolazioni fiscali che lo prevedono. Ad esempio sfruttando il Superbonus 110% potrai ottenere il tuo nuovo impianto con pompa di calore e fotovoltaico con accumulo senza anticipare denaro! Come è fatto un impianto con pompa di calore?In modo molto semplice: estrae il calore dall'ambiente esterno e lo pompa all'interno dell'abitazione, lo porta a un livello di temperatura più elevato e lo rende così disponibile per il riscaldamento. In linea di principio la pompa di calore funziona come un frigorifero – solo in modo inverso.
Quanto costa un impianto di riscaldamento con pompa di calore?Nel primo caso, il costo si aggira intorno ai 300 € al kW e può arrivare a 800 € nel caso di situazioni particolari, in cui è complicata l'installazione dell'impianto. Per le pompe di calore aria- acqua, la fascia di prezzo varia dai 300 ai 900 € al kW (fino a un massimo di 1700 € al kW).
Quanti kW servono per riscaldare 100 mq con pompa di calore?Ad esempio, per un appartamento di 100 mq con soffitti alti 3 m e un coefficiente di coibentazione medio, la pompa di calore migliore dovrà avere una potenza termica di 15 Kw (100 x 3 x 0,05).
Quanto costa riscaldare un appartamento di 100 mq con pompa di calore?Una pompa di calore aria-acqua per un appartamento di 100 mq costa, invece, comprensiva dell'installazione, fra gli 8.000 e i 12.000 euro.
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Impianto a pompa di calore come funziona
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