Le pompe di calore rappresentano una delle soluzioni più diffuse per il riscaldamento di un ambiente e la produzione di acqua calda sanitaria, oltre che eventualmente al raffrescamento di uno spazio interno. Si tratta, infatti, di un sistema in grado di estrarre il calore da una sorgente fredda, come l'aria, l'acqua o il terreno, e di aumentarne la temperatura in modo da impiegarlo per i fini sopracitati. Attraverso una quantità minima di energia elettrica (o eventualmente di gas) si può produrre una quantità relativamente elevata di energia termica. I costi iniziali vengono ammortizzati nel giro di poco tempo e il risparmio economico può essere anche notevole. Esistono varie tipologie di pompe di calore ed è utile conoscerne le differenze in modo da poter scegliere e installare quella che meglio si adatta alle vostre esigenze.

Modi per classificare le pompe di calore

La principale classificazione che si può fare è proprio quella che distingue questi impianti in funzione della fonte esterna da cui si preleva il calore. Si parla a questo proposito di pompe di calore aria-acqua, acqua-acqua, aria-aria, acqua-aria e terra-acqua. Esistono altre classificazioni minori. Ad esempio, si differenziano le pompe di calore monovalenti da quelle bivalenti. Più avanti approfondiremo le differenze tra i vari sistemi. Ad ogni modo ciascuna pompa di calore, a prescindere dal tipo prescelto, è costituita da un circuito attraversato da un fluido refrigerante e i cui elementi sono un compressore, un condensatore, una valvola di espansione e un evaporatore.
Per produrre l'energia necessaria al suo funzionamento è possibile utilizzare una tecnologia green come i pannelli fotovoltaici. Combinando una pompa di calore con un impianto fotovoltaico sarà possibile ottenere l'energia richiesta sfruttando una delle fonti rinnovabili più utilizzate, l'energia del sole. Un'ulteriore possibilità potrebbe essere quella di integrare un impianto solare termico con una pompa di calore, realizzando un sistema ibrido con i pannelli solari e la pompa stessa.

 

Pompe di calore ad aria

Esse rappresentano una soluzione molto vantaggiose per il fatto ovvio che l'aria è presente ovunque. Tuttavia la potenza erogata dalla pompa, in questo caso, diminuisce in modo proporzionale con la temperatura dell'aria da cui si preleva calore. Una temperatura molto bassa potrebbe rendere poco efficace le funzioni di una pompa di calore. Una semplice idea per superare questo inconveniente potrebbe essere quella di allestire uno spazio dedicato alla sua installazione e isolarlo da un punto di vista termico, garantendo la massima efficienza energetica.
Andando più nel dettaglio, le pompe aria-aria rappresentano una tipologia reversibile: si tratta, cioè, di un sistema in grado di invertire il ciclo, in modo da riscaldare gli ambienti durante i mesi freddi e rinfrescarli in quelli estivi. Per garantire delle ottime prestazioni quando le temperature sono basse (prossime allo zero se non proprio al di sotto) è comunque necessario installare un sistema di sbrinamento. Le pompe di calore aria-acqua permettono la produzione di acqua calda e, sfruttando il processo inverso, acqua fredda. Rispetto alla tipologia precedente, esse presentano un costo superiore in quanto occorrerà implementare anche un sistema di distribuzione dell'acqua.

 

Pompe di calore ad acqua

In questo caso la sorgente da cui si preleva il calore è l'acqua. Le pompe di calore ad acqua riescono a garantire lo stesso rendimento anche in caso di bassa temperatura. Per quanto tali strumenti possano potenzialmente estrarre il calore da ogni fonte d'acqua disponibile, è indispensabile controllare con attenzione la qualità dell'acqua che si vuole impiegare. L'acqua di falda, ad esempio, potrebbe presentare delle impurità. Per risolvere questo intoppo, andrà installato un apposito filtro. Normalmente l'acqua di falda presenta, anche nei mesi invernali, una temperatura costante che oscilla tra i 7 e i 12 gradi. Sarà necessaria in ogni caso un'analisi geologica che permetta di conoscere alcune caratteristiche dell'acqua di falda, tra cui il verso del flusso. Esistono due sottocategorie: pompe di calore acqua-acqua e pompe di calore acqua-aria, a seconda dell'elemento a cui sarà rilasciato il calore che la pompa avrà prelevato dall'acqua per aumentarne la temperatura.

 

Pompe di calore che sfruttano il terreno

 

La terza di tipologia di pompa di calore da considerare è quella che estrae il calore dal suolo: si tratta delle pompe geotermiche. Esse sono in grado di sfruttare il calore presente nel terreno a una temperatura praticamente costante, in quanto subisce poche oscillazioni attorno al valore di 14 gradi, il che costituisce sicuramente un vantaggio; questi sistemi sono costituiti da tubazioni che vanno installate a una profondità di almeno 1,5 metri. Dopo l'estrazione del calore, la pompa ne innalzerà la temperatura e sarà quindi utilizzabile per le finalità già menzionate. Si tratta della tipologia normalmente meno utilizzata, anche perché, necessitando di superfici di terreno abbastanza estese per poter funzionare in maniera efficace, rappresenta la soluzione più costosa e anche più complessa da implementare.

 

Pompe di calore monovalenti vs. bivalenti

 

Come anticipato, un'altra possibile classificazione distingue le pompe di calore monovalenti da quelle bivalenti. La differenza sta nel fatto che solo la prima tipologia può coprire interamente il fabbisogno termico richiesto per riscaldare un ambiente. Perché si possa avere un sistema monovalente che sfrutti l'aria per prelevare calore è comunque necessario che la temperatura non vada sotto lo zero. Le pompe di calore bivalenti, invece, sono associate a un altro sistema, per esempio le caldaie a gas, che garantiscono la soddisfazione del fabbisogno termico nei casi in cui la temperatura dell'aria sia inferiore a zero gradi.

 

Come orientarsi nella scelta

Nella decisione relativa a quale tipologia di pompa di calore si adatta meglio alle vostre necessità e alla vostra casa, va considerato prima di tutto il luogo in cui la stessa verrà installata. Nel caso di un ambiente domestico potrebbe bastare una pompa di calore con una potenza non superiore ai 20 kW.
Un altro fattore da prendere in considerazione nella scelta riguarda le condizioni climatiche del luogo: qualora si tratti di un'area abbastanza fredda, sarà opportuno fornire la pompa di calore di un meccanismo di sbrinamento. Ad ogni modo, i benefici di questi strumenti sono indiscutibili, qualunque sia la tipologia. Sfruttare fonti energetiche naturali e risparmiare tra il 40% e il 60% in bolletta è sicuramente un'occasione da non farsi scappare.