La caldaia a pompa di calore per unire comfort e risparmio energetico

Per il complesso del Borghetto, in costruzione dalla nostra impresa di costruzioni a Pisa, abbiamo scelto di adottare il sistema della pompa di calore come metodo di riscaldamento e condizionamento. Si tratta di un sistema che permette di associare due importanti vantaggi: il comfort abitativo e il risparmio energetico. Per i tre edifici nei prossimi mesi saranno installate tre macchine distinte, una dedicata all’impianto di riscaldamento per l’inverno e collegata al pavimento radiante, una dedicata al condizionamento estivo e allacciata agli split posti all’interno delle abitazioni ed una che va ad alimentare l’acqua calda sanitaria. In questo articolo andremo a spiegare cosa è una pompa di calore, come è fatta e come funziona, quali sono le principali applicazioni e i vantaggi.

COSA È UNA POMPA DI CALORE?

Una pompa di calore è una macchina elettrica in grado di sfruttare il ciclo termodinamico del fluido refrigerante, trasferendo calore ed energia termica da una sorgente o corpo a bassa temperatura ad un’altra con temperatura più alta e viceversa. In parole povere, il calore presente in forma gratuita e in quantità illimitata nell’aria circostante viene convogliato e sfruttato per riscaldare edifici o acqua calda ad uso sanitario, con uno schema di funzionamento simile a quello di un condizionatore al contrario. Come vedremo più avanti, questo genere di macchine può essere applicato anche al raffreddamento degli ambienti.

COME È FATTA UNA POMPA DI CALORE?

Una pompa di calore è costituita da un circuito chiuso percorso da un particolare fluido frigorigeno (in grado di produrre freddo artificialmente) il quale, a seconda delle condizioni di temperatura e di pressione alle quali è sottoposto, può assumere lo stato liquido o aeriforme.

Il circuito chiuso è composto dai seguenti elementi:

  •  compressore
  •  condensatore
  •  valvola di espansione
  •  evaporatore

Condensatore ed evaporatore sono elementi formati da particolari tubi (chiamati anche “scambiatori di calore”) i quali sono a contatto diretto con acqua o aria (il cosiddetto “fluido di servizio”) e al cui interno è presente il fluido frigorigeno. Questo processo rilascia il calore al condensatore, sottraendolo all’evaporatore. Per comprendere il semplice meccanismo che sta alla base della pompa di calore è sufficiente dare un’occhiata allo schema sottostante (da abbassalebollette.it)

pompa di calore il borghetto pisa

COME FUNZIONA UNA POMPA DI CALORE?

Il fluido frigorigeno, per un corretto funzionamento all’interno del circuito chiuso, è sottoposto ad alcune fasi e trasformazioni.

  • Compressione: il fluido frigorigeno proveniente dall’evaporatore, che durante questa fase si presenta allo stato gassoso e a bassa pressione, viene gradualmente portato ad alta pressione e in tale compressione si riscalda e assorbe una certa quantità di calore
  • Condensazione: il fluido frigorigeno, grazie alla compressione subita, passa allo stato liquido e cede calore verso l’esterno
  • Espansione: il fluido frigorigeno (ormai liquido) passa attraverso la valvola di espansione trasformandosi in parte in vapore e raffreddandosi
  • Evaporazione: il fluido frigorigeno (in parte liquido e in parte vapore) assorbe calore dall’ambiente esterno completando così la sua evaporazione

Le fasi e le trasformazioni appena accennate costituiscono il ciclo base di una pompa di calore. Attraverso il compressore viene fornita energia al fluido frigorigeno, una volta all’interno dell’evaporatore, il fluido assorbe il calore e lo cede al mezzo da riscaldare attraverso il condensatore.

Come si può notare, una pompa di calore è alimentata dall’energia elettrica ma questa serve esclusivamente per azionare il compressore e gli altri componenti ausiliari del circuito. Ogni sistema di condizionamento si fonda infatti su di un principio fondamentale: trasferire il calore da un ambiente a un altro. Anche il funzionamento di una pompa di calore si basa su questo principio. Può non sembrare (soprattutto durante le giornate più fredde, con temperature magari sotto gli 0°C), ma il calore è sempre presente negli ambienti esterni; la pompa di calore è in grado di estrarre questo calore – disponibile gratuitamente – trasferendolo all’interno degli ambienti desiderati.

Durante l’estate, il processo di funzionamento è identico, ma al contrario: la pompa di calore sottrae tutto il calore all’aria calda e umida degli ambienti interni (domestici o industriali) trasferendolo all’esterno.

La pompa di calore utilizza dunque il calore “gratuito” presente nell’atmosfera che si riflette in un’efficienza energetica senza precedenti: la quantità di energia consumata è di parecchio inferiore rispetto a quella richiesta da un sistema di riscaldamento tradizionale (a gas o elettrico), dato che una pompa di calore può fornire anche 4 o più unità di calore per ogni unità di energia elettrica utilizzata, dunque circa 3/4 volte in più rispetto a un sistema tradizionale.

pompa di calore pisa

QUALI SONO LE APPLICAZIONI DI UNA POMPA DI CALORE?

Come abbiamo visto, le principali applicazioni delle pompe di calore sono due:

2. RISCALDAMENTO DEGLI AMBIENTI E DELL’ACQUA CALDA SANITARIA

Una pompa di calore trova il suo principale utilizzo nella produzione di calore per il riscaldamento degli ambienti e dell’acqua sanitaria. Gli apparecchi disponibili sul mercato negli ultimi anni hanno fatto un notevole salto tecnologico, raggiungendo prestazioni fino a qualche anno fa impensabili. Sono stati inoltre abbattuti i limiti legati alle temperature massime raggiungibili, oggi è possibile arrivare anche a +70°C, di conseguenza le temperature esterne molto rigide non sono più un problema. Per fare un esempio, si può disporre del 100% della resa con temperature esterne fino -25°C. Tuttavia, le curve massime di rendimento si hanno per produzione di acqua a 35°C. Ecco perché è bene progettare impianti di distribuzione del calore a pavimento radiante e serbatoi di accumulo dell’acqua calda sanitaria per poter disporre di adeguate quantità d’acqua alla temperatura corretta al rubinetto senza necessità di miscelazione. Questo è esattamente quello che abbiamo fatto per il complesso del Borghetto.

1. RAFFRESCAMENTO DEGLI AMBIENTI

I sistemi a pompa di calore vengono ormai comunemente utilizzati per climatizzare gli ambienti domestici e rappresentano un’ottima alternativa ai sistemi di climatizzazione convenzionali.
È infatti possibile invertire le funzioni di condensatore ed evaporatore in una pompa di calore attraverso una semplice valvola; in tal modo è possibile ottenere caldo durante l’inverno e freddo durante i mesi estivi, in maniera semplice. Tuttavia, per il complesso del Borghetto, in costruzione dalla nostra impresa di costruzione a Pisa, abbiamo scelto di installare 3 diverse macchine, ognuna dedicata specificatamente ad un tipo di impianto differente – il riscaldamento, il condizionamento e l’acqua calda sanitaria – questo per garantire il massimo dell’efficienza e sfruttare a pieno le potenzialità del sistema.

In definitiva, i vantaggi dell’adozione di una o più pompe di calore sono legati a tre aspetti fondamentali: comfort e risparmio energeticomiglioramento della classe energetica dell’edificio e riduzione delle emissioni inquinanti.

Vuoi sapere quanto sarà possibile risparmiare sulle bollette energetiche grazie ai sistemi di cui stiamo dotando gli appartamenti del Borghetto? Scrivi a info@igcferrantesrl.it oppure chiama lo 050.700765 e prenota una consulenza con i nostri tecnici specializzati!

ultime news

L’obiettivo dei nostri interventi? Migliorare la qualità della vita di chi andrà ad abitarci, ma anche quella di chi vive nei dintorni
Tre edifici di quattro unità immobiliari ciascuno a due passi dal suggestivo Viale delle Piagge, racchiusi in un’area con accesso privato e dotati di giardino
L’obiettivo dei nostri interventi? Migliorare la qualità della vita di chi andrà ad abitarci, ma anche quella di chi vive nei dintorni
Tre edifici di quattro unità immobiliari ciascuno a due passi dal suggestivo Viale delle Piagge, racchiusi in un’area con accesso privato e dotati di giardino