Impianti Termici – Pompa di calore e condizionamento

A Pompa di calore (Inverter)

Descrizione e applicazione

L’impianto termico è un sistema attraverso il quale è possibile regolare la temperatura di ambienti.

Per impianto termico si intende sia la componente dedicata a fornire calore nel periodo invernale (impianto termico) sia la componente dedicata a sottrarre calore durante il periodo estivo con il caldo (impianto di condizionamento).

L’apporto di caldo, espresso in calorie o di freddo, espresso in frigorie all’ambiente servito può avvenire attraverso sistemi e componenti che si differenziano sia per le modalità di generazione, sia per il sistema di trasferimento (conduzione, convenzione e irraggiamento).

Il funzionamento delle pompe di calore è uguale al funzionato di un normale frigorifero ma a ciclo invertito. Il principio è semplice: da una sorgente di calore naturale (geotermia, acqua, aria) viene assorbita energia termica per utilizzarla per il riscaldamento. Un sistema di riscaldamento a pompa di calore è composto sempre da tre elementi:

  • Impianto lato fonte energetica;
  • Pompa di calore;
  • Impianto di distribuzione e accumulatore.

Circa il 75% dell’energia prodotta proviene dall’ambiente esterno e l’apporto di energia elettrica è solo del 25%.

Fasi di funzionamento di una pompa di calore:

  1. Un fluido liquido speciale termovettore circola all’interno del circuito chiuso è trasporta l’energia;
  2. Il fluido refrigerante va in ebollizione ed evapora passando dallo stato liquido a quello gassoso, assorbendo energia dall’ambiente;
  3. Il fluido refrigerante viene compresso nel compressore diminuendo il suo il volume e aumentando la sua pressione e la sua temperatura (principio della termodinamica);
  4. Il fluido caldo circola nel condensatore (scambiatore) dove avviene la trasmissione all’impianto di riscaldamento;
  5. Successivamente passa attraverso una valvola di espansione che lo riporta allo stato liquido.

Un importante parametro per la pompa di calore è il COP (Coefficient of Performance), che esprime il rapporto tra potenza termica ceduta (compreso il calore ambiente) e potenza assorbita (gas e poca elettricità). Le pompe di calore a gas raggiungono valori COP di circa 1,2 – 1,5 diminuendone la temperatura.

La classe energetica indica il rendimento energetico dell’apparecchio. Una classe bassa, ad esempio la G costerà di più nell’uso ma avrà un costo minore di acquisto.

Rumorosità indica il livello i rumorosità sia interna che esterna espressa in db decibel.

Il gas refrigerante impiegato indica il tipo di attenzione ecologica del costruttore della pompa.

La presenza o meno di un inverter, un controllo elettronico più sofisticato, che permette di modulare la temperatura in modo continuo a seconda della differenza tra la temperatura impostata e quella dell’ambiente. La presenza dell’inverter garantisce l’assenza di spunto elettrico (il picco di assorbimento all’avvio) con un sensibile risparmio elettrico nell’ordine del 30%.

In Europa più del 50% delle nuove realizzazioni sono dotate di sistemi di riscaldamento e produzione di acqua calda sanitaria con pompa di calore.

Tabella di confronto dei due sistemi a pompa di calore e a combustione

RISCALDAMENTO A POMPA DI CALORE RISCALDAMENTO A CALDAIA A GAS METANO
  • Impiego modulare e multizona (solo dove serve).
  • Nessun inquinamento ambientale.
  • Assenza di spese di manutenzione e controllo.
  • Circuito frigorifero sigillato.
  • Pericolosità nulla.
  • Climatizzazione estiva/invernale.
  • Deumidificazione ambiente ottimale (50%).
  • Bassi costi di gestione.
  • Nessun sistema di scarico fumi.
  • Filtrazione dell’aria nel locale climatizzato.
  •  Impiego totale.
  • Inquinamento ambientale da fumi.
  • Manutenzione periodica e libretto obbligatori.
  • Possibili perdite tubazioni acqua.
  • Possibilità di fughe di gas.
  • Solo riscaldamento.
  • Deumidificazione inesistente.
  • Costi di gestione superiori.
  • Necessario sistema di scarico (canna fumaria).
  • Filtrazione inesistente.