Come funzionano le pompe di calore

Le pompe di calore sono considerate impianti sostenibili ed efficienti per la generazione di calore negli edifici. Questo perché non utilizzano risorse fossili, ma convertono il calore dell'ambiente in energia utilizzabile con l'aiuto dell'elettricità. Naturalmente, il consumo di elettricità deve essere inferiore alla produzione di energia. Più alto è il rendimento di una pompa di calore, più efficiente è il suo funzionamento. Il rendimento è definito dal cosiddetto indice di prestazione energetica stagionale (SEPR). In pratica, in linea di principio vale quanto segue: più alto è il SEPR, meglio è, perché in questo modo si utilizza meno elettricità per il riscaldamento.

Le pompe di calore funzionano secondo il seguente principio: il calore dell'ambiente raggiunge il compressore attraverso un refrigerante in un sistema di tubazioni, che comprime il fluido e lo trasporta allo scambiatore di calore. Qui il calore viene trasmesso al sistema di riscaldamento dell'edificio. Al momento dell'emissione del calore, il fluido si liquefà nuovamente e torna nell'evaporatore attraverso una valvola di espansione.

Esistono tre tipi di pompe di calore, che si differenziano principalmente per la fonte di calore:

  • Pompa di calore aria-acqua: è la soluzione standard fino ad oggi, in quanto è la più semplice ed economica da installare. In questo caso, il calore viene prelevato dall'aria ambiente.
  • Pompa di calore salamoia-acqua: molto efficiente, preleva il calore dal terreno. Di norma, servono delle trivellazioni in profondità.
  • Pompa di calore acqua-acqua: un'altra soluzione efficiente che sfrutta il calore dell'acqua di falda. Per l'installazione, tuttavia, sono necessari movimenti di terra per attingere a due pozzi.

Questo tipo di produzione energetica è interessante anche per le aziende. Tuttavia, le pompe di calore commerciali devono generare una potenza nettamente superiore rispetto ai modelli per case unifamiliari. Per una superficie di 500 m2, una pompa di calore deve erogare una potenza calorifica di almeno 60 kW. Ma soprattutto in combinazione con gli impianti fotovoltaici, i sistemi di riscaldamento possono essere gestiti in modo completamente rigenerativo anche per i grandi locali commerciali.

Vantaggi e svantaggi delle pompe di calore

In sintesi i vantaggi delle pompe di calore già menzionati:

  • In combinazione con un fornitore di elettricità pulita o con un impianto fotovoltaico, una pompa di calore può essere utilizzata per un riscaldamento a impatto climatico zero.
  • I costi di consumo e di esercizio sono nettamente più bassi rispetto al riscaldamento a gasolio o a gas.
  • Una pompa di calore può anche raffreddare, risparmiando così sui costi di un climatizzatore.
  • Esistono opportunità di finanziamento che sovvenzionano la sostituzione dei tradizionali sistemi di riscaldamento.

Tuttavia, ci sono anche alcuni svantaggi da considerare:

  • Se nell'edificio è necessaria una quantità di calore superiore a quella che la pompa di calore è in grado di fornire, di solito interviene una barra di riscaldamento, che funziona con l'elettricità e che comporta costi aggiuntivi.
  • Se l'isolamento di un edificio è insufficiente, si disperde una quantità eccessiva di calore inutilizzata.
  • Le pompe di calore non si addicono ancora alle regioni molto fredde con temperature minime sotto lo zero.
  • Il prezzo per l'acquisto e l'installazione è relativamente alto e negli ultimi anni è salito alle stelle a causa del crescente interesse. Ciò vale allo stesso modo anche per i prezzi dell'elettricità.

Per quali aziende si addicono le pompe di calore

In linea generale, l'installazione di una pompa di calore vale la pena solo se la somma dei risparmi di gas e/o gasolio è superiore all'aumento del consumo di elettricità dovuto all'uso della pompa. E naturalmente la potenza di una pompa di calore deve essere sufficiente per riscaldare anche i locali commerciali più grandi. Per le aziende esistono speciali pompe di calore di grandi dimensioni che funzionano a 2.500 kW. Questi sistemi presentano il vantaggio di utilizzare, oltre alle consuete fonti di calore, anche l'aria di scarico preriscaldata o le acque reflue e di poter immettere il loro calore nelle reti di riscaldamento locali e di quartiere.

Le aziende possono anche collegare tra loro più pompe di calore in un cosiddetto circuito a cascata. Il vantaggio: la potenza viene adattata al fabbisogno di riscaldamento o raffreddamento, aumentando così l'efficienza economica.

Pompe di calore alla prova dei costi

Le pompe di calore aria-acqua per le abitazioni costano già più di 20.000 Euro, installazione compresa (stato aggiornato a febbraio 2023), mentre per le pompe di calore geotermiche e ad acqua di falda il costo complessivo minimo è di 40.000 Euro. Tuttavia, le sovvenzioni statali fino al 40% permettono un notevole risparmio. Le pompe di calore di grandi dimensioni per l'industria sono molto più onerose e il costo totale dell'investimento può raggiungere rapidamente valori a sei cifre, a seconda delle dimensioni.