Negli ultimi decenni, l’opinione pubblica ha progressivamente incentivato la sostenibilità a tutela dell’ambiente, promuovendo l’utilizzo di vettori energetici non fossili e favorendo sistemi di generazione ad alimentazione elettrica, come le pompe di calore. Questa evoluzione ha riguardato anche il settore del riscaldamento e della produzione di acqua calda sanitaria.
Il principio di funzionamento delle pompe di calore è simile a quello di un frigorifero o di un condizionatore, ma il ciclo è invertito. Il ciclo frigorifero è un ciclo termodinamico in cui un fluido refrigerante assorbe e rilascia calore in modo controllato. Questo permette alla pompa di calore di estrarre calore dall’aria esterna e rilasciarlo all’acqua di alimentazione del circuito di riscaldamento o all’acqua sanitaria.
Il processo avviene grazie al cambiamento di stato del refrigerante, che passa da gas a liquido e viceversa durante il ciclo. Le pompe di calore, essendo dispositivi altamente efficienti, utilizzano una piccola quantità di energia elettrica per estrarre calore da una fonte esterna (negli impianti civili prevalentemente l’aria) e trasferirlo all’interno dell’edificio.
Efficienza energetica e integrazione con fonti rinnovabili
Per ogni unità di energia elettrica consumata, una pompa di calore può produrre fino a 4 unità di calore. Ciò significa che per ogni kWh di energia elettrica consumata, vengono generati fino a 4 kWh di calore. Questo sistema è perfettamente integrabile con un impianto fotovoltaico, una fonte rinnovabile efficiente e a basso costo di gestione.
L’energia elettrica prodotta dal fotovoltaico può essere utilizzata per alimentare le utenze domestiche, i veicoli elettrici e, qualora eccedente, per far funzionare la pompa di calore. Questo riduce la dipendenza dalla rete elettrica e i costi energetici complessivi.
A fronte di un investimento iniziale superiore rispetto a una caldaia a gas, i costi di esercizio delle pompe di calore sono notevolmente inferiori. I consumi energetici si riducono nel tempo e la manutenzione è generalmente più semplice ed economica rispetto ai generatori tradizionali, che spesso rimangono inattivi per buona parte dell’anno.
Per quanto riguarda la produzione di acqua calda sanitaria (bagno, cucina, ecc.), le pompe di calore rappresentano una soluzione affidabile, collaudata ed efficiente. Sono in grado di funzionare tutto l’anno, e durante l’estate possono sfruttare appieno l’energia prodotta dal fotovoltaico, riducendo ulteriormente i consumi.
Un’alternativa agli impianti centralizzati
Questa tecnologia si rivela particolarmente indicata come sostituto degli impianti centralizzati di produzione dell’acqua calda sanitaria negli edifici esistenti. Dopo l’obbligo di contabilizzare il riscaldamento e l’acqua calda nei condomìni, è emerso che i circuiti sanitari centralizzati risultano tra i più energivori, disperdendo fino al 50% dell’energia utilizzata.
Per garantire la disponibilità di acqua calda in tempi brevi, tali impianti necessitano di una tubazione di ricircolo che, operando 24 ore su 24 per 365 giorni all’anno, comporta elevate perdite di calore. Nella maggior parte dei condomìni, questi circuiti non sono isolati e la loro gestione risulta poco conveniente.
La soluzione più efficiente è installare in ogni unità abitativa un boiler a pompa di calore in sostituzione dell’impianto centralizzato. Questi dispositivi sono facili da installare, relativamente economici e richiedono poca manutenzione. Inoltre, eliminando la produzione centralizzata di acqua calda sanitaria, si ottengono minori spese di manutenzione e una migliore efficienza energetica complessiva.
Fino a pochi anni fa, questa tecnologia era destinata quasi esclusivamente a edifici con alte classi energetiche, progettati per funzionare con temperature di impianto ridotte. Tuttavia, con l’introduzione di nuovi gas refrigeranti e miglioramenti tecnologici, le pompe di calore attuali possono operare anche in edifici di bassa classe energetica, sebbene con rendimenti inferiori alle alte temperature.
Oggi le pompe di calore sono soluzioni efficienti, versatili e sostenibili, adatte anche a edifici esistenti. La loro integrazione con il fotovoltaico e l’abbandono dei combustibili fossili le rendono protagoniste della transizione energetica del settore edilizio.
