Pompa calore, caldaia, solare termico

Pompa di calore aria/acqua

Le pompe di calore con trasferimento dell'energia termica Aria/Acqua, reversibili trifase con tecnologia ad Inverter, sono tra quelle più diffuse per l'abbattimento di notevoli carichi termici o che possono essere correttamente impiegate in appartamenti oltre i 100 metri quadri. Tali generatori termici possono funzionare singolarmente, in abbinamento con altri generatori simili o in sistemi che accoppiano diverse tecnologie, descritti successivamente.

In generale, le pompe di calore possono essere abbinate ad un'unità bollitore per la produzione di acqua calda sanitaria e la cui capacità è dimensionata in funzione delle esigenze degli utenti: per il riscaldamento ed il rinfrescamento, ad esempio, esse possono essere collegate ad un impianto idronico a fancoil. La tecnologia ad inverter, con compressore che modula i cicli di lavoro in funzione dei carichi termici, permette di ridurre i consumi elettrici sia in riscaldamento che in rinfrescamento.

Quasi tutte le pompe di calore attualmente disponibili in commercio permettono di beneficiare delle agevolazioni fiscali secondo i requisiti del D.M. 19/02/2007 fino al 31.12.2012. È bene evidenziare che le moderne pompe di calore devono avere tutte la certificazione EUROVENT.

Elementi costitutivi pompa di calore

Gli elementi fondamentali che costituiscono una pompa di calore sono: il gas refrigerante R410A, il ventilatore a velocità variabile, lo scambiatore acqua/gas generalmente a piastre in acciaio, spesso fornito di resistenza elettrica antigelo di circa 100 W, la valvola di laminazione elettronica per il passaggio liquido-vapore del gas frigorigeno, la valvola d'inversione a 4 vie per realizzare i cicli freddo e caldo, la pompa di circolazione impianto, il vaso di espansione per contenere le variazioni dell'acqua nell'impianto idronico.

Tra le caratteristiche principali di una pompa di calore ci sono il grado di isolamento elettrico IPX4, la possibilità di effettuare una installazione esterna a cielo aperto, la possibilità di regolazione dei parametri sul pannello tramite tasti e visualizzazione dello stato di funzionamento con display.

Integrazioni con altri sistemi

Le pompe di calore aria-acqua possono essere utilizzate anche lavorando con altri generatori o sistemi termici, producendo i cosidetti sistemi integrati. Tra i sistemi integrati più comuni ci sono quelli formati da caldaia, pannelli solari termici e pompa di calore. In tal caso occorre un sistema di gestione in grado di determinare la fonte di energia più conveniente economicamente nei vari periodi dell'anno o nell'arco di una giornata.

I parametri fondamentali che consentono di realizzare ciò sono la temperatura esterna (dalla sonda esterna, inserita di serie sulla pompa di calore) e la determinazione della temperatura di mandata impianto.

Naturalmente occorre anche effettuare una valutazione dei costi del combustibile di riferimento, generalmente la scelta è tra metano ed energia elettrica. In prima approssimazione un possibile punto di equilibrio economico tra una caldaia a condensazione ed una pompa di calore è identificabile con un valore di COP (Coefficient of performance) di circa 2,5.

In presenza di una temperatura esterna superiore a 0 °C, deve lavorare la pompa di calore, mentre se le condizioni ambientali e la frequenza di attivazione sono tali per cui il coefficiente di prestazione della pompa di calore tende a valori più bassi del punto di equilibrio, deve attivarsi la caldaia e disattivarsi la pompa di calore.

Superato un tempo massimo di riferimento, in funzione delle esigenze di comfort casalingo, per raggiungere la temperatura di mandata può essere attivata la pompa di calore o la caldaia ed eventuali resistenze elettriche integrative.

Anche per la produzione di acqua calda sanitaria si attiva la pompa di calore per temperature dell'ordine di 40°C, in alternativa per temperature superiori può partire la caldaia o lavorare solo il pannello solare termico.