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Il funzionamento pompa di calore spiegato in modo semplice

Cosa sono le Pompe di Calore e come funzionano?  Quelli in Pompa di Calore sono degli impianti che, per riscaldare in inverno e raffrescare in estate, sfruttano l’energia termica presente nell’ambiente circostante esterno (sia esso aria, acqua, suolo). Questo innovativo approccio riduce i costi energetici e minimizza l’impatto ambientale.

La tecnologia dunque, appare sin da subito estremamente versatile nella sua capacità di  utilizzo di diverse fonti energetiche rinnovabili, come l’aria esterna o il suolo. E’ inoltre molto versatile anche per i diversi tipi di impieghi tra cui riscaldare o raffrescare gli spazi domestici, produrre acqua calda sanitaria ed anche e soprattutto per climatizzare grandi spazi e volumi come quelli dei capannoni industriali.

Processo di funzionamento

Per capire come funziona una pompa di calore, concentriamoci sul processo di funzionamento, al fine di comprendere come sfrutta l’energia termica dell’ambiente esterno per riscaldare (o raffrescare) un ambiente interno.

La pompa di calore si basa su un principio di “trasferimento termico”. Per comprenderlo nel dettaglio, analizziamo in particolare la fase del riscaldamento degli ambienti. Sfruttando un fluido refrigerante, la pompa assorbe il calore da una sorgente a bassa temperatura (come l’ambiente esterno, il che vuol dire aria, acqua, suolo) e lo rilascia in una sorgente a temperature più elevate (come un ambiente interno).

Il ciclo termodinamico nella pompa di calore viene attuato attraverso quattro fasi principali che si susseguono ripetutamente: evaporazione, compressione, condensazione ed espansione. Durante la fase di evaporazione, il refrigerante assorbe il calore dalla sorgente a bassa temperatura e si trasforma da liquido in gas. Successivamente, attraverso un compressore (alimentato con energia elettrica), il refrigerante gassoso viene compresso provocandone un aumento di temperatura e pressione. A questo punto, il gas caldo viene inviato in un dispositivo chiamato Condensatore. Il Condensatore altro non è che una batteria di scambio termico in cui il gas (caldo e compresso) cede il calore (raffreddandosi e diventando liquido) all’ambiente interno da riscaldare. Il refrigerante (ora liquido) viene fatto passare attraverso una valvola di laminazione per abbassarne la pressione e consentire al ciclo di iniziare nuovamente attraverso le quattro fasi appena descritte.

È importante ricordare che la pompa di calore può funzionare anche in senso inverso durante l’estate, consentendo di raffreddare gli ambienti interni tramite la rimozione del calore e il suo rilascio nell’ambiente esterno (secondo lo stesso principio del frigorifero domestico). Questo aspetto, spesso trascurato dai proprietari degli edifici, è particolarmente importante per gli ambienti industriali che raramente sono raffrescati in estate.

Per ottimizzare il funzionamento della pompa di calore, alcuni suggerimenti utili includono l’isolamento adeguato degli ambienti per ridurre le perdite termiche, la regolazione corretta della temperatura desiderata per limitare l’uso energetico, la manutenzione periodica per garantire l’efficienza e prolungare la durata del sistema. Seguendo queste pratiche, si può massimizzare l’efficienza energetica e ridurre i costi di riscaldamento o raffrescamento. Se poi si avesse anche la possibilità di programmare l’apparecchiatura in modo da funzionare solo nei periodi in cui è disponibile energia rinnovabile, si avrebbe il massimo dell’efficienza energetica. Ma, ovviamente,  dipende dalle esigenze dell’ambiente interno che sono prioritarie su tutto. Esempio: se un luogo va riscaldato (o raffrescato) anche di notte e non c’è la possibilità di accumuli (sotto forma di batteria elettriche o acqua di stoccaggio), si farà funzionare ugualmente la Pompa di Calore avendo comunque un’ottima efficienza energetica (anche se non la migliore).

Come ottimizzare l’efficienza energetica delle pompe di calore

Abbiamo più sopra visto che la pompa di calore ha alcuni componenti chiave: l’evaporatore, il compressore, il condensatore e la valvola di espansione.

Alcuni suggerimenti utili per ottimizzareil lavoro  di questi componenti sono:

  • Assicurarsi che il condensatore e l’evaporatore (che in estate, invertendo il ciclo, si invertono come posizioni) siano puliti (così pure i loro filtri) e privi di ostruzioni per garantire la massima dissipazione ed assorbimento del calore;
  • Assicurarsi che siano posizionati in un’area ben ventilata e libera da ostacoli per facilitare lo scambio termico;
  • Avere la possibilità di monitorare regolarmente la pressione del refrigerante;
  • Effettuare una manutenzione regolare, con cadenza minimo annuale, per tenere sotto controllo lo stato dei vari componenti;
  • Controllare che non ci siano perdite/fuoriuscite di gas (meglio ancora, avere un sistema automatico che avverte in caso abbassamento della pressione);
  • Programmare in modo accurato il funzionamento delle unità in modo da avere il compromesso ottimale tra comfort e consumi.

L’attenzione a questi dettagli aiuterà a garantire una pompa di calore efficiente e affidabile.

Vantaggi della tecnologia Tecsaving

Tra gli aspetti unici associati alle tecnologie Tecsaving c’è l’integrazione intelligente di sistemi avanzati che monitorano in tempo reale i parametri delle proprie pompe di calore, regolano i consumi e consentono a chi le utilizza di avere tutto sempre sotto controllo. Questo permette una gestione ottimizzata degli impianti garantendo prestazioni superiori, un risparmio energetico complessivo maggiore ed una conseguente riduzione di emissione di CO2 equivalente in atmosfera.

Domande frequenti

  1. Come funziona una pompa di calore?

Una pompa di calore utilizza una tecnologia che sfrutta il trasferimento di calore da una sorgente a bassa temperatura a una sorgente a temperatura più elevata. Utilizza un refrigerante per assorbire il calore dalla sorgente fredda, che viene poi compresso e rilasciato nella sorgente calda.

  1. Quali sono i vantaggi del funzionamento di una pompa di calore?

Le pompe di calore offrono numerosi vantaggi, tra cui un notevole risparmio energetico rispetto ai sistemi di riscaldamento tradizionali, un minore impatto ambientale e la possibilità di raffreddare l’ambiente durante l’estate. Inoltre, possono essere utilizzate per produrre acqua calda sanitaria.

  1. Quali sono i tipi di pompe di calore disponibili?

Esistono tre tipi di pompe di calore: aria-aria, aria-acqua e acqua-acqua. Le pompe di calore aria-aria e aria-acqua utilizzano l’aria come sorgente fredda, quelle acqua-acqua utilizzano l’acqua di falda  come sorgente fredda oppure la temperatura del terreno in cui è immersa una sonda (al cui interno circola acqua).

  1. Le pompe di calore sono rumorose?

No, le pompe di calore moderne sono progettate per essere silenziose durante il funzionamento. Le unità interne sono generalmente più silenziose rispetto alle unità esterne, ma entrambe producono un livello di rumore molto basso e sicuramente accettabile.

  1. Quali sono i costi di installazione di una pompa di calore?

I costi di installazione di una pompa di calore dipendono da diversi fattori, come la dimensione dell’edificio, il tipo di pompa di calore scelta, la lunghezza delle linee di impianto e l’accessibilità del luogo di installazione.