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Come funziona effettivamente una pompa di calore?

Come funziona effettivamente una pompa di calore?

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In modo molto semplice: estrae il calore dall’ambiente esterno e lo pompa all’interno dell’abitazione, lo porta a un livello di temperatura più elevato e lo rende così disponibile per il riscaldamento. In linea di principio la pompa di calore funziona come un frigorifero – solo in modo inverso. E se l’apparecchio deve raffrescare anziché riscaldare, il calore non viene estratto dall’aria esterna, bensì dall’aria interna. Qui spieghiamo in dettaglio come funziona una pompa di calore!

Sembra strano, ma è semplicemente un’invenzione intelligente

Le pompe di calore utilizzano l’energia geotermica, l’acqua di falda o l’aria per generare calore di riscaldamento. Esistono numerose varianti e versioni, con gradi di efficienza diversi e dunque con differenti campi di applicazione. 

Prendiamo ad esempio una pompa di calore acqua glicolata-acqua che sfrutta il calore del sottosuolo per mezzo di una sonda geotermica. È composta da tre circuiti: uno nel terreno, uno nella pompa di calore stessa e uno per la distribuzione del calore nell’abitazione.

Circuito 1: calore proveniente dal terreno

Nel primo circuito un liquido resistente al gelo viene inviato nel terreno attraverso condutture, spesso a una profondità di 100 - 300 metri. Lì raggiunge rapidamente una temperatura di circa 20 gradi, più o meno costante grazie alla geotermia naturale, che rimane relativamente isolata dalla temperatura esterna grazie agli strati di terra. Una volta riscaldato il liquido sale nuovamente verso l’alto e raggiunge la pompa di calore. 

Una pompa di calore non funziona tuttavia soltanto a energia geotermica. Con la pompa di calore acqua-acqua, l'acqua o l'acqua di falda viene utilizzata in un primo circuito fino ad un circuito intermedio prima della pompa di calore. Dal punto di trasferimento alla pompa di calore è anche un circuito con una miscela antigelo. Nella pompa di calore aria-acqua, il circuito 1 viene di nuovo riempito direttamente con aria.

 

Nella , al posto del liquido antigelo nel primo circuito viene utilizzata acqua di falda o acqua proveniente da un bacino idrico. 

 
Da un’unità di corrente possono dunque essere generate da due a cinque unità di calore.

Circuito 2: la pompa di calore

Il secondo circuito contiene la pozione magica vera e propria: un refrigerante, ad esempio propano come nella Hoval Belaria pro. In ogni caso un elemento chimico che non evapori solo a 100 gradi come l’acqua, ma già a temperature ampiamente sotto lo zero. Di conseguenza, il liquido riscaldato dal terreno è sufficiente a trasformare il refrigerante in vapore. Nel compressore elettrico questo viene poi quasi pressato, cioè compresso. In tal modo aumenta ulteriormente la sua temperatura. Da un’unità di corrente possono dunque essere generate da tre a cinque unità di calore, dichiarate anche nel coefficiente di lavoro annuo (CLA) di una pompa di calore.

Circuito 3: il riscaldamento

Il vapore caldo viene ora condotto nel terzo circuito, il circuito di riscaldamento. Questo contiene semplicemente l’acqua di riscaldamento, che ora viene riscaldata dal vapore e successivamente porta il calore nei tubi dei nostri radiatori o termosifoni e, quindi, nelle nostre stanze.

Ritorno al punto di partenza

Alla fine tutti i mezzi di trasporto si sono di nuovo raffreddati: l’acqua di riscaldamento ha trasferito il calore alle stanze e ritorna alla pompa di calore. Lì, dopo aver ceduto il calore, il refrigerante si è nuovamente liquefatto e ritorna al primo circuito. Qui anche il liquido resistente al gelo si è raffreddato e viene rimandato nel terreno per riscaldarsi e per ricominciare nuovamente il ciclo.

Ma una pompa di calore può anche raffrescare?

In estate succede sempre più spesso che in casa faccia troppo caldo. Conviene dunque un impianto di climatizzazione? Nella maggior parte dei casi no, soprattutto per via dei costi. La pompa di calore offre un’alternativa economica ed ecocompatibile.

Una pompa di calore è composta da tre circuiti: uno per il calore ambiente, uno nella pompa di calore stessa e uno per la distribuzione del calore nell’abitazione.

Le pompe di calore possono raffrescare in modo sia attivo sia passivo

 Nel raffrescamento attivo viene ancora utilizzato il compressore della pompa di calore. La pompa di calore funziona in modo normale, con la differenza di un’inversione della propria direzione di lavoro: anziché riscaldare, raffresca. Nel raffrescamento passivo il compressore viene invece bypassato. Questo metodo viene utilizzato solo per pompe di calore geotermiche o ad acqua glicolata-acqua, poiché il terreno mantiene temperature di 10 gradi anche in estate. 

Il principio del raffrescamento attivo in una pompa di calore aria-acqua

Le pompe di calore aria-acqua estraggono il calore dall’aria esterna e sono particolarmente apprezzate dai committenti, perché non richiedono costosi interventi supplementari, ad esempio perforazioni nel terreno. Se l’apparecchio deve raffrescare anziché riscaldare, il calore non va estratto dall’aria esterna, bensì dall’aria interna. La Hoval Belaria pro con funzione di raffrescamento integrata nelle varianti compact e comfort utilizza un refrigerante naturale ed ecologico e necessita di poca corrente per generare energia di raffrescamento.