Come funziona una pompa di calore

Spesso si sente parlare delle pompe di calore, ormai sempre più diffuse nelle case delle persone, ma di cosa si tratta esattamente? La pompa di calore è un particolare impianto che è capace di riscaldare gli ambienti domestici sfruttando il calore di una fonte di energia termica rinnovabile, disponibile in natura, come ad esempio il suolo, l’aria, l’acqua e, ovviamente, l’energia elettrica presente in casa.

In altre parole, la pompa di calore è un dispositivo versatile capace di fornire acqua calda per usi residenziali, commerciali e industriali e garantire una temperatura confortevole.

Nonostante il nome, questa tecnologia permette di operare in entrambe le modalità, per fornire sia riscaldamento che raffrescamento, pertanto sono adatte a qualsiasi stagione e a quasi tutti i climi. Prima di decidere quale acquistare, scopri la gamma pompe di calore e sistemi ibridi presente sul mercato, e scegli il modello più adatto ai tuoi interessi.

Che cos’è una pompa di calore

Il funzionamento di una pompa di calore è paragonabile a quello di un frigorifero. Mentre il frigorifero estrae calore dal suo interno per mantenerlo fresco e lo rilascia nell’ambiente, la pompa di calore fa l’opposto: estrae calore da diverse fonti (l’aria, il terreno, le acque di falda, oltre alle acque superficiali di laghi e fiumi) per riscaldare gli ambienti interni.

Queste fonti di calore sono disponibili gratuitamente e in quantità illimitata o quasi, ma la loro temperatura di partenza è troppo bassa per essere utilizzata direttamente per il riscaldamento o per la produzione di acqua calda. È qui che interviene la pompa di calore che, sfruttando un processo basato sul ciclo di compressione e decompressione di un refrigerante, riesce a trasferire calore all’acqua dell’impianto di riscaldamento.

Le fasi di funzionamento

Come già detto, una pompa di calore sfrutta un apposito fluido che si trasforma per produrre calore attraverso diverse fasi:

• All’interno dell’evaporatore, l’energia termica proveniente dalle fonti esterne viene trasferita al fluido refrigerante, tramite uno scambiatore di calore. Questo processo causa l’evaporazione del liquido, che ha una temperatura più bassa rispetto all’ambiente esterno;
• Il liquido refrigerante, dopo esser stato trasformato in stato gassoso, viene compresso e riscaldato all’interno del compressore;
• Il fluido refrigerante allo stato gassoso viene condensato, tornando allo stato liquido. In questa fase, il calore viene estratto dal gas attraverso uno scambiatore di calore e trasferito all’accumulatore del sistema di riscaldamento alla temperatura impostata. Il valore generato viene poi impiegato per riscaldare l’ambiente;
• Infine, il fluido refrigerante passa all’interno della valvola dell’espansore, raffreddandosi e ritornando alla pressione e temperatura iniziali.

La duplice funzione delle pompe di calore

Come sopra anticipato, spesso, a causa del loro nome, le pompe di calore vengono considerate come strumenti utili per poter riscaldare l’ambiente. In realtà, questa tecnologia permette anche di rinfrescare gli ambienti durante i mesi caldi dell’anno.

Anche per rinfrescare viene usato il compressore della pompa di calore invertendo però la direzione di lavoro.

In caso di raffreddamento passivo, invece, il compressore viene “bypassato”. Pertanto, questo metodo viene usato solo per quelle pompe di calore geotermiche oppure ad acqua glicolata-acqua, capaci di garantire basse temperature anche senza compressore.