Pompa di calore: questo termine sta diventando sempre più familiare e presente nelle nostre case.

Come abbiamo già spiegato in un precedente approfondimento è proprio l’elemento che fa la differenza tra un condizionatore (capace di produrre solo aria fredda e abbassare la temperatura) e un climatizzatore (il cui scopo è il mantenimento costante della temperatura impostata anche attraverso l’immissione di aria calda se necessario).

Ormai la maggior parte degli impianti di climatizzazione prevede la presenza della pompa di calore ed esaurito il dubbio su cos’è una pompa di calore rimane un’altra vera domanda: sappiamo davvero come funziona? La risposta non è scontata e soprattutto non è gratuita, perché la comprensione del funzionamento della pompa di calore potrebbe aitarci a renderci davvero conto di quali sono i vantaggi che l’installazione di un climatizzatore, magari a tecnologia inverter, con pompa di calore comporta.

Vediamo dunque com’è fatta una pompa di calore, di quali elementi si compone e quali sono i tre cicli che ne regolano l’attività. Oggi studiamo un po’ di anatomia.

3 CICLI, RISCALDAMENTO UNICO

La pompa di calore funziona con lo stesso principio logico del frigorifero: preleva calore da un luogo per immetterlo in un altro. La differenza sta tutta nella direzione (e nello scopo): il frigorifero, che deve refrigerare, preleva il calore dall’interno per sbarazzarsene all’esterno, mentre la pompa di calore assorbe tutta l’energia termica dall’esterno (da fonti rinnovabili quali acqua, aria o terra) e la immette nelle nostre case, negli uffici o nei negozi per garantirci il comfort e il piacere di un inverno a prova di temperature in picchiata.

A questo punto dovremmo già aver capito che uno dei vantaggi legati all’installazione della pompa di calore è il contributo che diamo alla sostenibilità ambientale.

Ma andiamo un po’ più in profondità e vediamo quali sono le 3 fasi che ci permettono di fare la doccia con l’acqua bollente. Ora apriamo i libri di fisica.

  1. PRELIEVO DELL’ENERGIA TERMICA. Facciamo l’esempio della pompa di calore che funziona ad aria. Nell’ambiente è sempre presente una certa quantità di energia termica che il macchinario assorbe e introduce nel circuito.

Qui l’aria viene immessa in uno scambiatore dove entra in contatto con un liquido refrigerante, il quale si trova sempre a una temperatura inferiore di quella dell’aria prelevata, anche nel caso di temperature esterne che scendono sotto lo zero. Come ci insegna la fisica, il differenziale di temperatura fa sì che il calore passi all’elemento più freddo, ovvero il liquido refrigerante resistente al gelo. A questo punto si passa al secondo step

  1. INNALZAMENTO DELLA TEMPERATURA. Per quanto la pompa funzioni prelevando calore dall’aria esterna, questo non significa che tale elemento abbia una temperatura sufficiente a scaldarci. Bisogna quindi innalzarne il livello. Il refrigerante rimane allo stato liquido finché non assorbe calore perché, sempre secondo un semplice principio fisico, scaldandosi cambia stato e passa a quello gassoso, ovvero vaporizza ( le molecole si “eccitano” grazie all’aumento di energia e si allontanano le une dalle altre).

A questo punto, però, il gas ottenuto viene fatto entrare in un compressore che, come suggerisce il nome, lo comprime innalzandone molto la temperatura.

  1. RISCALDAMENTO. È adesso che il vapore, trasferisce il suo calore al circuito di riscaldamento di casa per regalarci il piacevole tepore che troviamo quando torniamo dalle nostre uscite o per scaldare l’acqua con cui ci laviamo.

In realtà il percorso non si conclude qui. C’è un’ulteriore fase che permette di ritornare al punto iniziale.

Una volta trasferito il calore, il refrigerante ha perso energia ma possiede ancora una pressione elevata e un calore tale da impedire un altro prelievo di calore dall’ambiente e quindi ogni possibilità di riutilizzo. Ecco perché viene convogliato verso una valvola di espansione che gli permette di diminuire la pressione, raffreddarsi ulteriormente e tornare allo stato liquido per ricominciare il suo ciclo.

I VANTAGGI DELLA POMPA I CALORE: LA PRATICA OLTRE LA TEORIA

Ormai dovrebbe essere evidente perché la scelta di un climatizzatore con pompa di calore si rivela una scelta vincente anche dal punto di vista dei consumi.

Al di là della possibilità di avere in un solo elettrodomestico la duplice funzione di raffrescamento e riscaldamento, ci sono altre questioni da considerare. Come abbiamo visto la pompa di calore si alimenta di fonti rinnovabili: abbiamo citato il caso del funzionamento ad aria ma il calore può essere prelevato anche dall’acqua di una falda o dal terreno. Ne esistono, quindi diverse tipologie a seconda che il sistema funzioni con un ciclo aria-aria, aria-acqua, acqua -acqua o geotermico.

È un ciclo che si rinnova in maniera autonoma. Vengono ridotti quindi anche i consumi energetici e il portafoglio ringrazia, soprattutto se alimentata da un sistema fotovoltaico. Inoltre, diversamente da un sistema di riscaldamento a gas, la pompa di calore non genera CO2 da immettere nell’aria. Per tutte queste ragioni sono ormai molte le case, soprattutto quelle di ultima generazione che preferiscono questo sistema al tradizionale impianto a gas.