Quale tipo di pompa di calore sarà migliore specificamente per la tua casa?
Quando ricevi un opuscolo pubblicitario o parli con un venditore di pompe di calore, sai esattamente quale prodotto ti viene proposto? E se il tuo vicino ha installato una pompa di calore, hai scoperto che tipo di dispositivo possiede e come funziona prima di prendere la tua decisione? Esistono molti tipi e modelli di pompe di calore. Non vale la pena concentrarsi solo sul marchio o sull'azienda che eseguirà l’installazione. Informati sulle opzioni disponibili e su ciò che rientra nel tuo budget. È una scelta importante: presumiamo che la farai una volta ogni 25 anni o forse una sola volta nella vita. Scegli la pompa di calore migliore per la tua casa.
L'acquisto di un tipo specifico di pompa di calore per le sue funzionalità particolari non può essere paragonato all'acquisto di altre fonti di calore, come una caldaia a gas o una caldaia a pellet. Prima di optare per una PC (abbreviazione di "pompa di calore"), dovresti avere almeno una conoscenza di base del suo funzionamento e delle sue possibilità. In questo modo, eviterai di cadere vittima di venditori insistenti, che non sempre sono disposti a spiegarti tutto in modo chiaro.
Ti spiegheremo in modo semplice le differenze tra i tipi di pompe di calore per aiutarti a scegliere il modello giusto. Ti illustreremo il principio di funzionamento e le fonti di energia da cui è possibile attingere per il riscaldamento.
Se stai valutando l'acquisto di una pompa di calore, utilizza le nostre informazioni chiare e complete, che coprono tutti i tipi di pompe di calore disponibili sul mercato, incluse le versioni aria/acqua, aria/aria, terra/acqua e acqua/acqua in diverse configurazioni.
✅ Ti daremo anche consigli su cosa considerare nella scelta di un’azienda o di una squadra di installatori (alla fine dell’articolo).
La pompa di calore rappresenta oggi una buona alternativa ai tradizionali sistemi di riscaldamento, come caldaie e camini. Di solito, ma ci sono situazioni in cui non è necessariamente la scelta migliore, o almeno i benefici potrebbero essere limitati (leggi di più sulla specificità dell’installazione di pompe di calore in edifici vecchi con impianti di riscaldamento obsoleti). Tuttavia, per semplicità, assumiamo che tu sia deciso a installare una pompa di calore e che tu abbia già un’idea preliminare che questa sia la soluzione per te. La pompa di calore, per il suo principio di funzionamento, è un dispositivo completamente diverso e offre un’ampia gamma di opzioni di acquisto, il che richiede una certa conoscenza.
✅ La scelta del tipo di pompa di calore dipende innanzitutto dalla fonte da cui attingerà l'energia necessaria, che sarà poi trasformata in calore e utilizzata per il riscaldamento. Esistono tre principali fonti esterne, che corrispondono tecnicamente a tre diversi tipi di pompe di calore.
I 3 tipi principali di pompe di calore rappresentano un argomento ampio, ma costituiscono una conoscenza di base fondamentale per affrontare la questione seriamente.
Introduciamo questo argomento solo per spiegare le principali differenze tra i tipi di pompe di calore, in modo sintetico, prima di approfondire le caratteristiche di ciascun tipo. In sostanza, la pompa di calore è un dispositivo in grado di prelevare energia dall’esterno e, attraverso specifici processi tecnici, trasformarla in calore da trasferire all’interno dell’abitazione.
Il principio di funzionamento delle pompe di calore può essere paragonato a quello di un frigorifero, ma in una forma più avanzata. Il calore viene prelevato da un lato e rilasciato dall’altro. Proprio come il frigorifero raffredda il suo interno e rilascia calore all’esterno (sul retro), la pompa di calore assorbe calore dall’esterno dell’edificio, raffreddando l’ambiente circostante, e trasferisce l’energia termica all’interno, riscaldando acqua o aria. Questo processo può essere descritto in quattro fasi:
✅ Il processo è ciclico e continua finché l’edificio non raggiunge la temperatura desiderata. La pompa di calore si spegne automaticamente e si riaccende quando i sensori rilevano che è necessario.
Schema di funzionamento della pompa di calore:
Evaporazione del fluido - avviene nell’evaporatore, dove il fluido assorbe calore dalla fonte di energia (aria, acqua, suolo).
Compressione del fluido - per aumentare ulteriormente la temperatura, avviene nel compressore.
Condensazione del fluido - il fluido cede calore al mezzo ricevente (solitamente acqua, nello scambiatore di calore gas-acqua, chiamato condensatore). Il fluido stesso ritorna allo stato liquido (condensa).
Espansione, decompressione e il ciclo ricomincia.
In base al processo sopra descritto, nella scelta del tipo di pompa di calore si può incontrare il concetto di coefficiente di prestazione termica (COP), che rappresenta l'efficienza del dispositivo. È il rapporto tra il calore prodotto e l'energia consumata all'interno della tua proprietà. Più alto è il valore, meglio è.
Impostandolo in modo semplice - più alto è il coefficiente di prestazione termica (COP) - meno energia elettrica sarà necessaria per produrre una maggiore quantità di calore.
Sai già che il calore viene prelevato dall’ambiente. Questa è la principale differenza tra i tipi di pompe di calore: da dove esattamente attingono l’energia termica. Devi considerare vari fattori esterni per decidere da dove prelevare il calore necessario.
Esistono 3 principali tipi di pompe di calore, basati su 3 fonti da cui si può prelevare energia:
Dal punto di vista dei costi di acquisto, la scelta più economica sono le pompe di calore che utilizzano l’aria come fonte di energia. Quelle che utilizzano il sottosuolo e l’acqua sono più costose. Tuttavia, ogni tipo di pompa di calore ha i propri vantaggi e svantaggi, e la questione non riguarda solo il denaro che intendi investire. Differiscono anche per lo spazio necessario (non ovunque è possibile installare una pompa di calore geotermica), per il livello di rumore (le pompe di calore ad aria sono le peggiori in questo senso), e non tutte le proprietà hanno accesso all'acqua. Inoltre, si distinguono per il livello di affidabilità, la frequenza della manutenzione e soprattutto per il coefficiente di prestazione termica, cioè il COP.
La pompa di calore ad aria è probabilmente la più economica in termini di investimento iniziale, ed è per questo la più popolare. Grazie al fatto che questo tipo di pompa di calore non richiede interventi sul terreno o sull’ambiente circostante, può essere installata quasi ovunque. È quindi possibile che, nonostante i suoi limiti e un’efficienza non ottimale, tu decida di scegliere questa opzione.
Dal punto di vista del calore prodotto, questo dispositivo può avere due varianti:
La pompa di calore aria-acqua è effettivamente il tipo più popolare, leader nelle vendite. La sua popolarità è determinata principalmente dal prezzo e dalla facilità di installazione. Si tratta di un tipo di pompa in cui l’energia viene prelevata dall’aria e trasferita all’acqua calda, che poi alimenta i nostri radiatori e il riscaldamento a pavimento.
✅ Dal punto di vista funzionale, le pompe di calore aria-acqua si dividono in due tipi:
La pompa di calore aria-acqua presenta ovviamente anche alcuni svantaggi che devono essere considerati.
Fortunatamente, esistono soluzioni per prevenire questo problema, come l’uso di glicole e scambiatori di calore per separare la pompa di calore dal sistema ad acqua.
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Qui il riscaldamento dell’edificio avviene tramite aria, non acqua calda. Ciò significa che questo tipo di pompa di calore non può essere collegato a un classico impianto di riscaldamento e non può riscaldare l’acqua sanitaria (ACS). L’aria riscaldata viene distribuita tramite appositi ventilatori o riscaldatori, simili ai condizionatori d’aria.
Un vantaggio è sicuramente la possibilità di raffreddare l’aria in estate, funzionando anche come condizionatore. Del resto, il principio di funzionamento delle pompe di calore e dei condizionatori è così simile che in molti paesi, compreso il nostro, alcune persone riescono con successo a convertire i condizionatori in pompe di calore.
Da parte nostra, consigliamo di scegliere una pompa aria-aria piuttosto come integrazione al riscaldamento, eventualmente adatta a edifici più piccoli.
Purtroppo, la pompa di calore aria-aria presenta alcuni significativi svantaggi nel suo utilizzo:
La pompa di calore geotermica, che preleva energia dal terreno, costituisce un altro metodo efficiente per il riscaldamento di case unifamiliari e grandi edifici, anche commerciali. Ha diversi vantaggi, in particolare per quanto riguarda l’efficienza e i costi di esercizio. Tuttavia, bisogna prepararsi a lavori di scavo più complessi e dedicare uno spazio adeguato a questo tipo di pompa di calore. Se si dispone di queste condizioni, si ottiene una fonte di energia molto economica. Tuttavia, è necessario considerare il costo iniziale.
Le pompe di calore geotermiche prelevano calore dal terreno, ma come accedervi? In generale, ci sono due opzioni: costruire un cosiddetto scambiatore di calore geotermico superficiale, posizionato a una determinata profondità sotto la superficie del terreno (questa è la prima tipologia di pompa di calore geotermica), oppure effettuare perforazioni geotermiche.
Con il termine pompa di calore geotermica che sfrutta il calore superficiale del terreno si intende una rete di tubi in plastica posizionati nel terreno, chiamata scambiatore di calore geotermico. In questi tubi circola una speciale miscela antigelo a base di glicole. Il sistema sfrutta la temperatura stabile presente sotto la superficie del terreno. Questa energia è alimentata anche dal sole e non si esaurisce mai.
A favore di questo tipo di pompa di calore ci sono il livello di rumore nullo e il minor consumo di energia elettrica. Il consumo di energia è inferiore del 20-30% rispetto alle pompe di calore aria-acqua.
Svantaggi delle pompe di calore con scambiatore geotermico superficiale
Una versione più costosa della pompa di calore geotermica è quella con perforazione geotermica. Oltre a lavori di costruzione più complessi, è necessario affrontare anche questioni burocratiche per ottenere il permesso di perforare a grandi profondità. Fortunatamente, per quanto riguarda lo spazio, la perforazione non richiede molto terreno e può essere effettuata anche sotto l’edificio pianificato o nelle sue immediate vicinanze.
La pompa di calore geotermica basata sulla perforazione ha un coefficiente di efficienza termica molto elevato, che rimane stabile nel tempo, poiché il calore a grandi profondità non dipende dalle condizioni meteorologiche. Il sistema è invisibile, silenzioso e richiede praticamente nessuna manutenzione. Probabilmente, il suo aspetto più attraente è il bassissimo consumo di energia elettrica. Si potrebbe considerare come il Ferrari tra i tipi di pompe di calore e i relativi sistemi.
La pompa di calore ad acqua è il terzo tipo: l'acqua rappresenta l'ultima fonte di calore utilizzabile, a condizione di avere accesso a essa sul terreno. Per far funzionare questo sistema, è necessaria una quantità d'acqua sufficiente sul terreno. Esistono due principali tipi di pompe di calore ad acqua, poiché il calore può essere prelevato da due fonti: pozzi o bacini idrici superficiali (ad esempio stagni).
La pompa di calore ad acqua che utilizza energia da un classico pozzo sotterraneo ha un costo d'investimento iniziale molto inferiore rispetto alla perforazione geotermica. La pompa basata sull'acqua del pozzo è anche molto economica nel funzionamento. Il principio è semplice: l'acqua viene pompata, passa attraverso lo scambiatore di calore e viene restituita raffreddata. Tuttavia, è importante sottolineare che non può essere lo stesso pozzo: è necessario costruire un pozzo di prelievo e un pozzo di assorbimento, sufficientemente distanti l'uno dall'altro, altrimenti la fonte di calore potrebbe diventare instabile, almeno temporaneamente.
Questo sistema può avere un coefficiente di prestazione termica (COP) molto favorevole. Tuttavia, spesso la limitazione principale è la mancanza di una fonte d'acqua sufficiente. La semplice presenza di acqua sul terreno non è sufficiente: il pozzo deve garantire una portata minima di 2-2,5 l/min per ogni kW del sistema.
Svantaggi delle pompe di calore ad acqua basate sui pozzi
La pompa di calore acqua-acqua con pozzo presenta ovviamente anche alcuni svantaggi, in breve:
Il problema del ritiro delle falde acquifere ha avuto un impatto significativo sul mercato delle pompe di calore ad acqua nella Germania meridionale, dove migliaia di persone, alcuni anni dopo l'investimento, si sono ritrovate con pompe di calore non funzionanti. Questo dimostra che nessuna tecnologia è completamente perfetta.
La pompa di calore ad acqua potrebbe essere l'opzione più economica se possiedi uno stagno o un bacino simile sul terreno. Il sistema è economico, relativamente a basso costo, richiede poca manutenzione ed è conveniente. Tuttavia, ricorda che per questo sistema spesso non basta un piccolo laghetto.
Svantaggi del sistema con bacino idrico superficiale
L'installazione della pompa di calore non è facile e non può essere eseguita autonomamente. Anche se avessi la possibilità di acquistare il dispositivo senza installazione, probabilmente perderesti la garanzia.
Consigliamo di scegliere un'azienda che si occupi dell'installazione della pompa di calore in modo completo, dalla A alla Z. Un'unica azienda dovrebbe occuparsi di tutto, dalla visita a casa, al progetto, all'assistenza nella scelta del tipo specifico di pompa di calore (tenendo conto delle specificità descritte sopra), alla marca della pompa di calore, alla fornitura del dispositivo e alla sua installazione. In questo modo avrai la certezza che eventuali problemi legati alla garanzia saranno gestiti correttamente senza scaricabarile (l'installatore accusa il fornitore della pompa di calore, il fornitore accusa l'installatore, ecc.). Non sempre questa soluzione è possibile, ma vale la pena cercarla.
Una buona azienda di installazione dovrebbe fornire, prima dell'installazione, un elenco completo di ciò che è necessario preparare, ad esempio per gli allacciamenti idrici, elettrici e per eventuali accessori (a volte, ad esempio, si consiglia l'installazione di separatori di impurità nell'impianto).
Si tratta di una questione complessa. Esistono molte linee guida per scegliere una squadra o un'azienda di installazione della pompa di calore, e alcune di esse sono molto valide. Precisiamo che non ci occupiamo di installazione di pompe di calore e che i nostri consigli non favoriscono nessuno.
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