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Le pompe di calore di ultima generazione: consumi sempre più ridotti e tecnologie sempre più avanzate

Le pompe di calore di ultima generazione

Principali tipologie, utilizzi, rapporto costi benefici e applicazioni di una pompa di calore

Le pompe di calore sono macchine termiche che operano trasferendo calore da una sorgente fredda ad una calda. Il principio di funzionamento è quello di un condizionatore che lavora in modalità opposta.

Le pompe di calore di ultima generazione, prodotte da non più di un paio di anni, hanno limiti di funzionamento meno estesi, e consentono di poter produrre acqua calda non solo per il riscaldamento, ma anche per il sanitario.

Durante l’inverno, infatti producono acqua calda per il riscaldamento e acqua sanitaria, mentre durante l’estate sono in grado di produrre acqua calda sanitaria e acqua fredda per il raffrescamento a fan coil o radiante.

Di fatto quindi si propongono come una tecnologia in grado di sostituire al 100% le caldaie, affermazione questa che, seppur ad un primo esame possa apparire futuristica, è sostenuta dal mercato stesso.

Sempre più utenti finali e architetti ricercano questa soluzione tecnologica, sia per un evidente risparmio energetico, sia per eliminare tutta una serie di balzelli quali: tubazioni di gas o bomboloni, canna fumaria, ispezioni annue, ecc. Da un punto di vista costruttivo, infatti, gli impianti con pompa di calore esigono molte meno attenzioni rispetto ad una caldaia e portano l’evidente vantaggio di poter gestire riscaldamento, raffrescamento e ACS con un’unica centrale. Siamo dunque di fronte a una svolta tecnologica, dove le ormai obsolete caldaie stanno cedendo il passo ad un sistema non nuovo, ma ripreso dal passato e migliorato dall’evoluzione tecnologica, spinta anche da una politica incentivante.

Gli stessi costruttori di caldaie si sono mossi con strategie differenti: acquisendo società che producono pompe di calore, o inserendo queste unità nel loro catalogo acquistandole da un altro produttore.

La novità tecnologiche degli ultimi anni e soprattutto l’apertura al mercato del caldo, hanno fatto fiorire una miriade di soluzioni tecniche diverse, che non hanno ancora reso possibile l’affermazione di uno standard di impianto.

 

Gli ultimi sviluppi economici

Il mercato offre molte soluzioni, che si adattano agli impianti più specifici.
Quasi il 100% delle pompe di calore per residenziale e piccolo terziario, è realizzato con compressori Scroll, che oltre all’affidabilità, rendono massimi i livelli di efficienza energetica.

La sperimentazione è dunque ancora aperta e lascia ampio spazio all’integrazione con sistemi fotovoltaici e di solare termico, per rendere gli impianti sempre più indipendenti. Il punto di forza di questa tecnologia corrisponde probabilmente al punto debole delle tecnologie a combustione, come le caldaie: le pompe di calore non bruciano combustibili fossili e non producono gas serra in loco. Se poi l’autorità dell’energia aumenta il costo del gas molto di più di quello dell’energia elettrica ecco che, se anche la moda “green” non dovesse fungere da molla, un incentivo ulteriore potrebbe essere senza dubbio il risparmio. (http://www.autorita.energia.it/it/com_stampa/11/110630.htm).

 

Pompe di calore polivalenti

Sono unità aria/acqua o acqua/acqua in grado di produrre contemporaneamente o separatamente sia acqua calda che fredda. In inverno quindi non ci saranno problemi, in estate, il calore estratto dalla casa per raffrescarla, servirà per produrre l’acqua calda sanitaria che potrà essere stoccata in un boiler separato.

 

Pompe di calore ad inverter

Sono unità dotate di compressore a giri variabili esclusivamente Scroll. La maggior o minor velocità di rotazione e quindi di potenza termica è modulata in funzione del carico termico. Queste unità, che fino a qualche anno fa erano esclusivo dominio nipponico, ora sono proposte anche da costruttori europei. Sono unità molto efficienti, in grado di coprire situazioni in cui le unità on-off non sono in grado di operare.

 

Pompe di calore ad assorbimento

Queste particolari pompe di calore, si discostano dalle precedenti per aver bisogno di metano o GPL per funzionare. Nonostante l’utilizzo di combustibili fossili, presentano un COP molto elevato.

 

Pompe di calore geotermiche

Sono sostanzialmente unità acqua/acqua in cui si utilizza il terreno come sorgente esterna. Molto utilizzate soprattutto nelle regioni settentrionali dell’Europa. In italia trovano una certa resistenza causata soprattutto dal costo elevato delle sonde geotermiche.

 

Pompe di calore splitatte da interno con bollitore integrato

Sono unità splitatte, una parte fuori dall’edificio e una parte dentro. Hanno un bollitore integrato per ridurre le perdite energetiche e semplificarne l’installazione. Il maggior plus è non avere acqua all’esterno, prevenendo così ogni possibile rottura per ghiacciamento causata da disattenzione, o da continua interruzione dell’energia elettrica.

 

Pompe di calore in CO2

Queste unità utilizzano come refrigerante l’R744 ossia anidride carbonica (CO2), molto efficienti nella produzione di acqua ad elevata temperatura e ideali per le ristrutturazioni, con l’abbinamento a radiatori. I valori di COP nella produzione di acqua calda sono nettamente superiori alle pompe di calore fin qui descritte. La diffusione di questa tipologia di pompe di calore non è elevata a causa dei prezzi e della difficoltà di avere un service veloce.

 

Pompe di calore bistadio

Realizzate con doppio compressore e con refrigeranti differenti per poterne sfruttare al meglio le caratteristiche. Un refrigerante è utilizzato per la bassa temperatura (ad esempio R404A) e un refrigerante per l’alta temperatura (ad esempio R134). Molto efficienti anche se complesse e costose.