Pompe di calore elettriche per il riscaldamento

Le politiche di contenimento energetico, e quindi la necessità di integrare il fabbisogno di energia termica con fonti energetiche rinnovabili, ha determinato l’impiego sempre più crescente delle pompe di calore. Spesso si ricorre all’utilizzo di pompe di calore in abbinamento ai generatori di calore più standardizzati, come le caldaie a condensazione per ottenere impianti ibridi. Talvolta le pompe di calore costituiscono l’unico generatore di calore atto a soddisfare il fabbisogno di energia per il riscaldamento e per l’acqua calda sanitaria.

La pompa di calore è in grado di acquisire calore da una sorgente fredda (per esempio l’aria esterna) e quindi trasferirlo a un ambiente a temperatura più calda (per esempio accumulo interno di acqua). La pompa di calore si compone di quattro elementi fondamentali: un compressore, un condensatore, una valvola di espansione e un evaporatore. Attraverso un ciclo frigorifero che comprende una compressione, una condensazione, un’espansione e un’evaporazione, è possibile trasferire il calore da una sorgente fredda ad un pozzo a temperatura più calda.

Il COP (coefficient of performance) è rappresentato dal rapporto tra potenza termica trasferita alla sorgente calda e la potenza elettrica assorbita. Il valore di COP, così come la potenza elettrica assorbita e la potenza termica di una pompa di calore, dovranno riferirsi a due temperature di riferimento: pozzo caldo e sorgente fredda.

Il vantaggio nell’uso della pompa di calore è rappresentato dal fatto che la stessa trasferisce più energia rispetto a quella elettrica assorbita. Questo perché è in grado di acquisire il calore anche dalla sorgente fredda. Esistono svariate tipologie di pompe di calore il cui nome varia in base al tipo di sorgente fredda e di pozzo caldo impiegati. Le pompe di calore possono essere anche reversibili e quindi in grado di produrre acqua o aria refrigerata per il raffrescamento estivo.

Risparmio energetico con una pompa di calore per acqua sanitaria

Nell’ambito domestico si è spesso alla ricerca di prodotti e tecnologie che facciano risparmiare denaro ed energia.

Un buon modo per abbattere i costi per il riscaldamento potrebbe essere quello di rinnovare l’impianto e introdurre un sistema funzionante tramite una pompa di calore per l’acqua sanitaria ad uso domestico.

Le pompe di calore sono sistemi a circuito chiuso, che, grazie a:

• un fluido refrigerante (frigorigeno);
• un evaporatore;
• un compressore;

utilizzano una sorgente fredda, come l’acqua, l’aria, il sottosuolo, per generare calore o acqua calda. Per questo motivo, le pompe di calore assorbono poca energia elettrica, ma producono molta energia termica.

Esistono varie tipologie di pompe di calore, che sono utili per il riscaldamento, per la climatizzazione durante i mesi estivi e per la produzione di acqua sanitaria.

La loro installazione può essere fatta anche all’esterno delle case, senza comprometterne il buon funzionamento. Nella scelta di un impianto di questo genere, bisogna considerare anche il tipo d’immobile, se casa singola o condominio, e di clima, ma spesso è possibile fare delle integrazioni all’impianto e ai radiatori già esistenti, tramite speciali dispositivi che possono essere posizionati anche in spazi molti piccoli.

La valutazione spetta al personale tecnico competente, che può consigliare eventuali sistemi alternativi, come per esempio quelli con sonde geotermiche. I più famosi marchi di caldaie presenti sul mercato producono pompe di calore per acqua sanitaria e per il riscaldamento molto versatili, con meccanismi che funzionano a diverse temperature, anche sotto lo zero.

Puoi scegliere tra varie tipologie di pompe di calore, realizzate in alluminio e in acciaio, di varie dimensioni, anche da incasso:

• ad aria;
• ad acqua;
• ad acqua di mare;
• ibride;
• monoblocco;
• geotermiche;

Se abiti in una villa, puoi considerare le pompe di calore ad alta tecnologia e a basso impatto ambientale, che si prestano bene al riscaldamento, alla produzione di aria fresca e di acqua calda sanitaria in abitazioni singole.

Si tratta di pompe molto efficienti e compatte, integrate con un bollitore, che permettono disfruttare l’energia fotovoltaica.

Quando l’installazione di una pompa di calore è fattibile, in un’abitazione si riesce a risparmiare il 50% – 70%, rispetto alla cifra che si spenderebbe con uno scaldabagno tradizionale o con unacaldaia a gas.

Impianto di condizionamento VRV

Il nome VRV – Variant Refrigerant Volume deriva dalla logica di regolazione della potenza frigorifera attraverso la modulazione continua della portata volumetrica del refrigerante.

Il sistema è formato da una unità esterna dotata di compressore e di batteria di scambio in grado di funzionare sia da condensatore che da evaporatore. Mediante tre tubi viene collegata una serie di unità interne dotate di ventilatore, batteria di scambio, valvola termostatica elettronica e valvola di deviazione a cassetto.

È un impianto alternativo al tradizionale, generalmente composto da quattro tubi a fluido intermedio con gruppi frigoriferi a recupero di calore.

Quando tutte le unità interne lavorano in raffreddamento, il sistema si comporta come un normale multisplit: l’unità esterna funge da condensatore, quelle interne da evaporatore e vengono utilizzate solamente due delle tre tubazioni.

Qualora parte delle unità interne debbano lavorare in riscaldamento si attua il recupero di energia termica: il vapore surriscaldato in uscita dal condensatore viene inviato parte all’unità esterna, che funge ancora da condensatore, e parte alle unità interne in riscaldamento, attraverso il terzo tubo dell’impianto.

Particolarmente sofisticato è il sistema di regolazione: la temperatura ambiente viene mantenuta costante dal controllo simultaneo delle valvole termostatiche elettroniche di cui sono dotate le singole unità interne, e della variazione di portata volumetrica del refrigerante. A seconda del carico richiesto le valvole si aprono o chiudono, così da adattare la pressione, quindi la temperatura di evaporazione (in raffreddamento) e di condensazione (in riscaldamento), ai reali fabbisogni dell’ambiente.

Il comando all’inverter viene dato mettendo in parallelo i segnali delle termostatiche affinché il numero di giri del compressore, quindi la portata di refrigerante, sia regolata in modo da tenere in totale apertura almeno una valvola delle unità interne, generalmente quella dell’unità a maggior carico, garantendo le prestazioni volute con la minor portata di refrigerante possibile. Si ottiene, pertanto, un’ottimizzazione dell’efficienza energetica che tende a migliorare nel tempo, riducendo la portata di refrigerante perché migliorano le pressioni di condensazione e di evaporazione.

Per il buon funzionamento del sistema è assolutamente fondamentale che i circuiti frigoriferi siano perfettamente posati da personale altamente specializzato.

I vantaggi di un impianto di condizionamento VRV

• Costi di funzionamento ridotti: i sistemi VRV ottimizzano le prestazioni stagionali con unità interne ed esterne ad alta efficienza energetica, con tecnologia di recupero di calore e ad Inverter e una gestione intelligente dell’energia.
• Controllo preciso delle varie aree: il controllo di ciascun piano e ciascuna stanza consente di risparmiare. Questa versatilità rende il sistema VRV ideale per gli edifici con più inquilini.
• Confort personalizzato: i sistemi VRV forniscono aria fresca alla giusta temperatura, con il corretto livello di umidità e al livello minimo di rumorosità. Sono dotati di tecnologia basata sulla temperatura del refrigerante variabile e sul riscaldamento continuo, per prevenire correnti di aria fredda.
• Massima flessibilità: l’elevata flessibilità dell’approccio modulare del sistema VRV consente di bilanciare i carichi di riscaldamento in parti diverse dell’edificio.