Come funziona la pompa di calore?

La pompa di calore è un dispositivo in grado di trasferire energia termica da una sorgente a bassa temperatura verso un ambiente a temperatura più alta, utilizzando una quantità relativamente modesta di energia elettrica per alimentare il processo. In sostanza, non crea calore ma lo sposta, catturandolo dall’esterno e immettendolo negli spazi da riscaldare. Questo principio la rende estremamente efficiente: per ogni kWh di elettricità consumata, la pompa di calore può generare da 3 a 5 kWh di calore utile.

In questo articolo approfondiremo il suo principio di funzionamento, i tipi principali, i vantaggi per gli utenti e l’impatto sull’ambiente, fornendo una panoramica completa e dettagliata che aiuta a comprendere perché è diventata una soluzione energetica privilegiata.

Il funzionamento della pompa di calore si basa su un ciclo termodinamico, simile a quello di un frigorifero, ma invertito per riscaldare anziché raffreddare. Le componenti chiave sono:

• Evaporatore: qui il fluido refrigerante assorbe calore dall’ambiente esterno (aria, suolo o acqua) e cambia stato da liquido a gas.
• Compressore: il gas viene compresso, aumentando pressione e temperatura.
• Condensatore: il gas caldo cede il calore al sistema di riscaldamento interno (es. acqua per radiatori o aria calda), tornando allo stato liquido.
• Valvola di espansione: regola la pressione del fluido refrigerante, preparando il sistema per un nuovo ciclo.

Questo processo consente di estrarre energia termica anche con temperature esterne basse, rendendo la pompa di calore utilizzabile gran parte dell’anno.

Il mercato offre diverse tipologie di pompe di calore, in base alla sorgente da cui prelevano il calore e alla modalità di distribuzione:

• Pompa di calore aria-aria: cattura calore dall’aria esterna e lo trasferisce direttamente all’aria interna tramite uno scambiatore. È semplice ed economica, ideale per il riscaldamento e il raffrescamento rapido di ambienti di piccole e medie dimensioni.
• Pompa di calore aria-acqua: utilizza l’aria esterna per riscaldare un circuito di acqua calda che alimenta radiatori, pavimenti radianti o sistemi di accumulo termico. Offre maggiore comfort e integrazione con impianti esistenti.
• Pompa di calore geotermica: sfrutta la temperatura costante del suolo a qualche metro di profondità, molto più stabile rispetto all’aria esterna, garantendo rendimenti superiori anche in inverno.
• Pompa di calore idrotermica: preleva calore da falde acquifere o corpi idrici vicini, sfruttando un’altra fonte naturale di energia.

L’adozione di una pompa di calore porta numerosi benefici sia dal punto di vista economico che ambientale:

• Efficienza energetica: grazie al rapporto COP (Coefficient of Performance) elevato, le pompe di calore consumano meno energia elettrica rispetto alle tradizionali caldaie a gas o elettriche.
• Riduzione dei costi di riscaldamento: il minor consumo di energia si traduce in bollette più leggere, con un ritorno dell’investimento in pochi anni.
• Impatto ambientale ridotto: utilizzando energia green (calore ambientale) e limitando le emissioni di CO₂, contribuisce a combattere i cambiamenti climatici.
• Versatilità e comfort: garantisce riscaldamento in inverno e raffrescamento in estate, sostituendo con un solo impianto caldaie e condizionatori.
• Accesso agli incentivi: in molti Paesi è possibile usufruire di detrazioni fiscali e incentivi per installazioni di pompe di calore efficienti, come l’Ecobonus o il Conto Termico.

L’installazione di una pompa di calore richiede una progettazione attenta e il supporto di installatori qualificati. È fondamentale valutare il tipo di impianto, la dimensione dell’abitazione e il clima locale per scegliere la tecnologia più adatta. La manutenzione è generalmente semplice e consiste nella verifica periodica dei componenti, assicurando durata e prestazioni elevate nel tempo.