Pompa di Calore

Energia – La  Pompa di Calore.

La pompa di calore  – Come risparmiare energia? Ci sono vari modi per risparmiare energia, parliamo in questo numero della pompa di calore, un dispositivo che esiste da molti decenni, ma che solo recentemente sta trovando larghissima diffusione.

La pompa di calore ha un funzionamento piuttosto semplice, ed è esattamente lo stesso principio che viene utilizzato nel frigorifero o congelatore, presenti nelle case di ognuno di noi.

La pompa di calore è infatti un dispositivo elettrico (compressore) in grado di spostare energia termica, ma con una fondamentale peculiarità, cioè quella di cambiare la temperatura dell’energia termica spostata.

Nel caso del frigorifero ad esempio non sarebbe possibile raffreddare i cibi sfruttando l’energia presente nell’aria dell’ambiente perché questa è a circa 20°C quindi inutilizzabile, ma grazie alla pompa di calore (quella che noi chiamiamo comunemente “compressore” ) possiamo prelevare la stessa energia e restituirla a temperatura molto più bassa, all’interno del frigorifero.

Pompa di calore – Funzionamento

Quindi il compressore non “produce” energia o freddo, ma semplicemente la preleva dall’ambiente circostante e la restituisce a temperatura diversa, esattamente come fa un trasformatore elettrico che preleva energia a 400Volt e restituisce la stessa quantità di energia, ma a 230Volt nelle nostre case.

Usiamo quindi energia termica gratuita dopo averla trasformata per adattarla alle nostre esigenze mediante un compressore elettrico.  Il vantaggio della pompa di calore è con una unita di consumo elettrico possiamo spostare  3-4 unita di energia termica.

Una pompa di calore utilizza lo stesso principio, ma con ciclo contrario,  preleva cioè calore a bassa temperatura dall’ambiente esterno e lo cede a una temperatura più elevata che può essere utilizzata per riscaldare un edificio o per scaldare acqua in un boiler.

Schema Pompa di Calore

l calore ambiente può provenire da diverse fonti. Le pompe di calore più diffuse sono quelle aria-acqua, che prelevano il calore ambiente dall’aria esterna. Esistono anche pompe di calore acqua-acqua, che sottraggono il calore all’acqua di falda. Ci sono infine pompe di calore glicole-acqua, che estraggono il calore dal suolo attraverso lunghi tubi interrati o sonde geotermiche.

Le pompe di calore sono utilizzate per il riscaldamento degli edifici, per la produzione di acqua calda e nei più svariati processi industriali. In un sistema di riscaldamento a pompa di calore, il calore è prelevato dall’esterno mediante pannelli solari termici, scambiatori di calore ad aria, tubazioni interrate o sfruttando il calore di corsi d’acqua o di falde acquifere.

Il vantaggio energetico è molto importante perché, come si vede in figura nella figura sotto, del 100% dell’energia termica utilizzata per riscaldamento della casa, solo il 25% è energia elettrica, mentre il 75% è energia gratuita prelevata dall’ambiente circostante.

Pompa di calore – Funzionamento

Il secondo grande vantaggio della pompa di calore è la reversibilità del ciclo, quindi con un impianto di climatizzazione è possibile avere sia il riscaldamento invernale, sia il raffrescamento estivo, oltre ovviamente alla produzione di acqua calda sanitaria.

Trattandosi di dispositivi che utilizzano sia energia elettrica che termica, sono facilmente integrabili con dispositivi ad energia rinnovabile quali pannelli fotovoltaici e pannelli solari termici, consentendo quindi di ottenere abitazioni energeticamente autonome e ad impatto ambientale zero.

Nell’illustrazione sottostante è schematizzato un esempio di abitazione energeticamente autonoma.

Pompa di calore – Esempio

Come si può vedere, integrando le varie fonti energetiche e realizzando edifici con elevata coibentazione, diventa possibile ottenere abitazioni  completamente autosufficienti ad un costo non particolarmente elevato e tale da ripagarsi in pochissimi anni con i risparmi realizzati rispetto ad una casa normale.

Questa dovrà essere la tendenza per i prossimi anni, sia nella realizzazione di nuovi edifici e sia, soprattutto, nella riconversione di vecchi edifici, in strutture ad elevatissima efficienza energetica. Questo creerà moltissimi posti di lavoro e ridurrà sempre più la dipendenza energetica del nostro paese.

I benefici ambientali poi sono enormi ed evidenti; l’energia più pulita è quella risparmiata dalla pompa di calore.