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Pompe di calore ad aria – riscaldare con l'aria ambiente gratuita

Pompe di calore ad aria – riscaldare con l'aria ambiente gratuita

La pompa di calore ad aria ottiene energia sufficiente dall’aria anche a temperature sotto lo zero (-20 °C). Il processo necessario e la tecnologia alla base sono ecologici, efficienti dal punto di vista dei costi e completamente automatici.

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La possibilità di far funzionare l’impianto di riscaldamento indipendentemente dai combustibili fossili è un grande vantaggio per l’ambiente. I proprietari di case e di attività commerciali hanno a disposizione diverse opzioni tecniche tra cui scegliere. Hoval offre soluzioni convenienti per la climatizzazione degli interni in grado di soddisfare ogni esigenza. Una possibilità ad esempio è acquistare una moderna pompa di calore ad aria.

Il fabbisogno energetico dipende dallo spazio disponibile, dalle dimensioni della stanza e dalla posizione dell’edificio. L’impianto installato raggiunge un elevato rapporto costi-benefici solo se i costi di acquisto vengono compensati il più rapidamente possibile dal minor consumo energetico. Le moderne pompe di calore ad aria di Hoval risolvono questo problema grazie all’elevata efficienza e allo sfruttamento di una fonte di calore gratuita.

La differenza di energia ottenuta dall’aria ambiente per il funzionamento dei sistemi di riscaldamento, ventilazione o raffrescamento vale in ogni periodo dell’anno.

Come funziona una pompa di calore?

All’interno di una pompa di calore viene utilizzato un refrigerante che allo stato non compresso evapora già a temperature molto basse. Per trasferire l’energia termica al refrigerante si utilizza uno scambiatore di calore. Il gas così riscaldato viene compresso con l’aiuto del compressore, che genera pressione e, soprattutto, calore.
Il trasferimento al circuito di riscaldamento dell’impianto di riscaldamento avviene tramite un altro scambiatore di calore. Il refrigerante condensato viene decompresso tramite una valvola di espansione in modo da poter nuovamente assorbire calore dall’aria ambiente. 
Il seguente video esplicativo mostra chiaramente il circuito all’interno della pompa di calore:
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I principali tipi di pompa di calore sono i seguenti:

  1. pompa di calore aria/acqua 
  2. pompa di calore acqua glicolata/acqua
  3. pompa di calore acqua/acqua

Sebbene la modalità di funzionamento sia sostanzialmente la stessa, l’installazione cambia a seconda del tipo di costruzione. Le pompe di calore ad acqua di falda e ad acqua glicolata/acqua richiedono l’esecuzione di perforazioni o pozzi di acqua di falda. che necessitano di autorizzazione e vengono gestiti in modo diverso da regione a regione. La sonda geotermica per la pompa di calore acqua glicolata/acqua e il pozzo per la pompa di calore ad acqua di falda non possono quindi essere realizzate ovunque.
Al contrario, l’uso di una pompa di calore aria/acqua o di una pompa di calore acqua/acqua è possibile quasi ovunque. Possono esservi delle restrizioni se non è possibile rispettare le distanze non possono essere mantenute e l’esposizione al rumore è dunque troppo elevata.

Quando si acquista una pompa di calore ad aria si devono considerare i seguenti dettagli

Scegliere una pompa di calore aria/acqua di Hoval per l’acquisto di una nuova tecnologia di riscaldamento innovativa comporta diversi vantaggi. Poiché le pompe di calore utilizzano l’aria ambiente come fonte di energia, non è necessario eseguire impegnativi lavori di perforazione, scavo e posa di tubi. I costi di installazione per la realizzazione di una pompa di calore ad aria sono quindi molto più bassi e convenienti rispetto a quelli di prodotti simili.

Un altro grande vantaggio delle nuove innovazioni tecniche di Hoval è la suddivisione in segmenti di potenza e tipo di installazione. Lo spazio interno disponibile è determinante per stabilire se gli apparecchi devono essere installati all’interno o all’esterno. La capacità della pompa di calore dipende dalle dimensioni dell’edificio. A questo scopo è disponibile la seguente tecnologia impiantistica:

  • da uno a 20 kW per abitazioni unifamiliari
  • oltre 20 kW per abitazioni plurifamiliari e piccole aziende

Come funziona una pompa di calore anche a basse temperature

Il refrigerante come mezzo di lavoro della pompa di calore ha una temperatura di ebollizione compresa tra meno 25 °C e meno 40 °C a pressione atmosferica. Se anche questa pressione viene aumentata, la temperatura di ebollizione cambia nuovamente in modo significativo. Si tratta quindi di un processo di compressione del vapore freddo in cui il refrigerante evapora anche a basse temperature.

Il refrigerante, che bolle sul lato del raffrescamento, assorbe una grande quantità di calore di evaporazione. Il refrigerante evaporato viene quindi compresso e al livello di pressione e temperatura più elevato rilascia l’energia assorbita nel circuito di riscaldamento.
Per garantire l’efficienza di una pompa di calore aria/acqua sono determinanti i seguenti fattori:

  • elevato coefficiente di lavoro annuo della tecnologia della pompa di calore
  • buoni valori di isolamento termico dell’edificio
  • il livello di temperatura dell’emissione di calore nell’abitazione

Risparmio sui costi nell'installazione

Rispetto ad altri sistemi di riscaldamento, la pompa di calore ad aria ha un costo di acquisto particolarmente vantaggioso e richiede poco lavoro di installazione e progettazione. Gli interventi di edilizia necessari per la casa sono limitati, mentre altri generatori di calore richiedono locali per lo stoccaggio del combustibile. Non essendoci combustione, non è neppure necessario installare un camino.

Grazie al ridotto ingombro delle pompe di calore ad aria – le versioni compact di Hoval, in cui il generatore di calore e la produzione di acqua calda sanitaria sono integrati in un’unica unità, richiedono solo uno spazio di mezzo metro quadrato – il luogo di installazione dell’impianto può essere scelto in modo flessibile. La pompa di calore ad aria è disponibile in tre diverse versioni: installazione internainstallazione esterna o versione split che è una combinazione degli altri due modelli. Apparecchi di alta qualità come quelli di Hoval garantiscono basse emissioni sonore grazie a compressori e ventilatori a velocità controllata.

Qual è la differenza tra pompa di calore interna, esterna e split?

La differenza principale tra le tre varianti è il luogo di installazione della pompa di calore. Ogni variante ha i propri vantaggi e svantaggi. Le pompe di calore ad aria installate completamente all’interno dell’abitazione hanno il vantaggio di essere più protette dagli agenti atmosferici. Inoltre, in determinate condizioni questa variante della pompa di calore ad aria può funzionare meglio. Ciò vale in particolare per l’utilizzo a temperature estremamente basse.

L’installazione interna tuttavia è anche molto più complessa. Questo perché è necessario creare le condizioni strutturali per trasportare l’aria esterna necessaria all’interno e di nuovo all’esterno dell’abitazione. Ha dunque senso procedere all’installazione interna soprattutto in caso di nuove costruzioni o nell’ambito di  progetti di risanamento e conversione piuttosto grandi.

Una pompa di calore ad aria per uso esterno, invece, è più facile da installare. In questo caso la maggior parte della tecnologia è installata all’esterno della casa. Solo i tubi per l’acqua di riscaldamento devono essere portati all’esterno ed essere ben isolati.  I fattori contro l’installazione di una simile pompa di calore monoblocco esterna sono soprattutto la mancanza di spazio ed eventualmente considerazioni di carattere estetico. 

Le pompe di calore split infine sono costituite da un componente per l’interno e uno per l’esterno. Nell’unità esterna viene solo evaporato il refrigerante che circola nella pompa di calore. Il circuito del refrigerante viene esteso all’interno dell’edificio tramite tubi, dove nella seconda unità si trovano il compressore e il condensatore attraverso i quali viene rilasciata l’energia termica.

Rispetto alle varianti monoblocco, le pompe di calore ad aria split hanno il vantaggio che l’installazione è spesso più flessibile. I livelli di potenza sonora degli apparecchi sono spesso inferiori. Nel complesso tuttavia una pompa di calore split richiede un po’ più di spazio.

La fonte energetica gratuita «aria»

Le pompe di calore ad aria prelevano ben il 75% dell’energia dalla fonte energetica «aria». L’aria è disponibile in modo completamente gratuito e non ha alcun impatto dannoso sulla natura. Il restante 25% dell’energia è fornito dalla corrente elettrica che serve per il funzionamento della pompa di calore. Grazie alle fonti di energia rinnovabili, come la corrente elettrica verde o gli impianti fotovoltaici, si riducono anche le emissioni di CO2 dell’energia primaria.

Inoltre, una pompa di calore permette di impiegare l’energia prodotta in eccesso dall’impianto fotovoltaico per il riscaldamento e la produzione di acqua calda.

Le pompe di calore aria/acqua di Hoval sono dotate di un accumulatore di acqua calda integrato che consente di sfruttare l’energia termica in eccesso. Questo aumenta il grado di utilizzo della tecnologia impiegata.

Il grado di utilizzo di una pompa di calore riflette il suo bilancio ambientale. Una caldaia a gas raggiunge un coefficiente di rendimento di circa il 90% durante la combustione del combustibile fossile. Poiché la pompa di calore richiede corrente elettrica solo per il compressore, questo valore è molte volte superiore.

Sulla base di una corrente elettrica in ingresso di 10 kWh, viene generata una quantità di calore compresa tra 30 e 55 kWh.

Per ridurre al minimo i costi dell’energia elettrica può inoltre essere utilizzato un sistema di regolazione intelligente come il TopTronic E di Hoval, che dispone di diversi programmi giornalieri predefiniti e offre la possibilità di tenere conto delle previsioni meteo. Le temperature di riscaldamento vengono adattate alle condizioni effettive, per cui il consumo di energia è notevolmente inferiore nelle giornate più calde.

Il servizio assistenza Hoval sarà lieto di illustrarvi ulteriori vantaggi in un colloquio personale.

Combinazioni vantaggiose

Particolarmente consigliata è la combinazione della pompa di calore ad aria con un impianto di ventilazione meccanica controllata automatizzato, che non solo assicura un continuo ricambio dell’aria in edifici ben isolati, ma aiuta anche a risparmiare sui costi di riscaldamento. L’energia termica dell’aria di scarico viene trattenuta e immessa nell’aria di alimentazione attraverso lo scambiatore di calore della ventilazione meccanica controllata. Ciò riduce il fabbisogno di calore fino al 25%, con la conseguente riduzione del consumo di energia. 
Anche nel settore dei risanamenti è sempre più evidente la tendenza all’impiego di pompe di calore ad aria, in quanto consentono temperature di mandata già molto elevate. Inoltre per i risanamenti si stanno affermando anche le pompe di calore ibride, vale a dire la combinazione di pompe di calore con altri generatori di calore. In questo modo anche gli edifici di vecchia costruzione possono ricevere energia termica e acqua calda in modo economico e rispettando l’ambiente.

Il tema del raffrescamento sta assumendo un’importanza crescente negli standard edilizi moderni. Molte pompe di calore ad aria offrono già di serie un raffrescamento attivo. Il processo di riscaldamento dell’ambiente interno viene semplicemente invertito, in modo che l’aria calda del locale venga dissipata nell’ambiente esterno. Ciò consente di ottenere un enorme aumento del comfort per gli occupanti, senza costi aggiuntivi.

Tuttavia, il sistema di distribuzione del calore deve essere adatto al raffrescamento dell’edificio oppure deve essere installato un sistema di distribuzione del raffrescamento adeguato.

Punti a favore della pompa di calore ad aria – una scelta economica

Soprattutto in edifici ben isolati, la pompa di calore ad aria viene utilizzata sempre più spesso per motivi di natura economica. Molti proprietari optano infatti per la fonte energetica «aria» che è gratuita e salvaspazio. Grazie alle temperature di mandata, le pompe di calore ad aria sono adatte anche per il funzionamento di radiatori, il che significa meno lavoro durante la ristrutturazione. In fase di progettazione occorre prestare particolare attenzione soprattutto al coefficiente di prestazione stagionale (SCOP).

Caratteristiche prestazionali di una pompa di calore

Le caratteristiche prestazionali e i valori di riferimento determinanti per il funzionamento efficiente di una pompa di calore aria/acqua sono diversi. Si tratta dei seguenti parametri:

  1. Il coefficiente di lavoro annuo (CLA) è il rapporto tra il consumo energetico sotto forma di corrente elettrica in chilowattora e il calore generato in chilowattora nel corso di un intero anno. La formula utilizzata è: calore di riscaldamento annuo generato (kWh/a) / corrente elettrica richiesta all’anno (kWh/a). Nello specifico: più alto è il CLA, più efficiente è la pompa di calore. Tuttavia, occorre tenere presente che questo indice dipende fortemente dall’edificio e dalle condizioni.
  2. Il coefficiente di prestazione stagionale (SCOP), in inglese «seasonal coefficient of performance», è il rapporto tra la potenza termica e l’energia richiesta sotto forma di corrente elettrica. Lo SCOP dipende dalle condizioni di temperatura prevalenti, cioè dalla temperatura di mandata del circuito di riscaldamento e dalla temperatura della fonte di calore. L’indicazione del coefficiente di prestazione segue il seguente principio: una lettera indica per primo cosa il tipo di pompa di calore, dove A sta per aria (Air), W per acqua (Water) e B per acqua glicolata (Brine). Segue l’indicazione di una temperatura predefinita. Se viene quindi indicata la specifica B0/W35=4, ciò significa che questa pompa di calore acqua glicolata/acqua genera una temperatura di mandata di 35 °C con una temperatura di 0 °C.
    Il rapporto di 75% energia ambientale e 25% energia elettrica corrisponde a uno SCOP di 4. Più alto è lo SCOP, più bassi sono i costi per l’elettricità.
  3. L’influenza dell’edificio è predeterminata dalle dimensioni dei radiatori e degli spazi interni, nonché dall’isolamento termico dell’edificio. Ciò significa che la temperatura di mandata contribuisce in modo significativo all’efficienza della pompa di calore. Nello specifico: quanto minore è la differenza di temperatura tra la fonte di calore e la temperatura di mandata, tanto meno è la corrente elettrica necessaria per il funzionamento della pompa di calore.

Come posso acquistare una pompa di calore ad aria da Hoval?

Volete acquistare una pompa di calore ad aria, ma avete ancora delle domande? Il team di Hoval risponderà a tutte le vostre domande sulla tecnologia delle pompe di calore con cortesia e competenza. Naturalmente vi dirà anche se una pompa di calore ad aria è la scelta giusta per voi. Diversamente i nostri collaboratori verificheranno per voi se possa essere più adatta una pompa di calore acqua/acqua o acqua glicolata/acqua. 

Contattateci.