Pompe di calore

Le pompe di calore rappresentano una delle forme più sviluppate di utilizzo razionale delle fonti energetiche in quanto consente la produzione di energia termica / frigorifera valorizzando al meglio le proprietà energetiche disponibili.

Nel funzionamento invernale con produzione del caldo, anziché bruciare il combustibile (btz in questo caso) in una caldaia, si utilizza il ciclo termodinamico proprio della pompa di calore ottenendo un costo del kWht molto minore rispetto a quello ottenibile dalla combustione  del combustibile fossile (btz).

Nel funzionamento estivo è possibile recuperare  l’energia termica dall’acqua di raffreddamento delle pompe di circolazione e del compressore utilizzando così la quasi totalità del potenziale energetico utilizzato per alimentare la pompa di calore.

Le pompe di calore presentano quindi il vantaggio di poter alimentare utenze che richiedono contemporaneamente la produzione di acqua calda sanitaria (a.c.s.) e condizionamento riducendo sensibilmente l'emissione di CO2 nell'atmosfera.

Essendo la pompa di calore una macchina frigorifera, questa trasferisce calore da un ambiente a temperatura più bassa a un ambiente a temperatura più alta. Nella stagione invernale, il calore viene trasferito dall’ambiente esterno a temperatura più bassa all’ambiente interno a temperatura più alta (Fig. 2). Minore è il salto termico maggiore è il rendimento e quindi essendo il microclima locale ove è ubicato l’impianto sportivo molto temperato nel funzionamento invernale si ottengono C.O.P. medi pari circa a 4.

Nel settore produttivo come in quello degli usi civili, il calore viene utilizzato a bassa o media temperatura. In questi casi, è molto conveniente utilizzare la pompa di calore elettrica nelle fascia di acquisto meno onerosa in modo tale da valorizzare al massimo il costo dell’energia termica/elettrica prodotta.

Le pompe di calore  in campo civile hanno molte potenziali applicazioni e le più importanti sono:

  • piscine e centri sportivi;
  • ospedali e case di cura;
  • centri commerciali e direzionali;
  • alberghi.

Le pompe di calore elettriche

Le possibili tipologie di scambio termico delle pompe di calore sono le seguenti in funzione della tipologia di sorgente fredda disponibile e del fluido di scambio termico con l’utenza da servire:

  • Aria-Acqua;
  • Aria-Aria;
  • Acqua-Acqua (pompe di calore ad acqua di falda);
  • Acqua-Aria (pompe di calore ad acqua di falda);
  • Suolo-Aria (pompe di calore geotermiche);
  • Suolo-Acqua (pompe di calore geotermiche).

Nell’ambito residenziale, direzionale ricettivo e sportivo la configurazione più comunemente impiegata è quella Aria – Acqua (come nel caso in esame) ed Aria - Aria. Nel caso di stabilimenti industriali è più probabile trovare applicazioni che utilizzano lo scambio Acqua/Suolo - Aria, Acqua/Suolo - Acqua.

Dal punto di vista dell’impatto ambientale, in regime di riscaldamento invernale con pompa di calore alimentata elettricamente anziché che con l’utilizzo di combustibile fossile bruciato in in caldaia si ottiene una riduzione delle emissioni di CO2 in atmosfera solamente se il C.O.P. minimo garantito è pari 2,86. Essendo il C.O.P. della pompa di calore che si intende utilizzare molto superiore al valore minimo sopra definito, il risparmio di energia primaria e quindi di emissioni nocive in atmosfera  è garantito.

Le pompe di calore rientrano tra quelle tecnologie ad alto risparmio energetico riconosciute dalla Legge finanziaria 2009 e dal D.M. del 07 Aprile 2008 a cui spetta una detrazione IRPEF/IRES del 55% in 5 anni con tetto massimo di 30.000 €. Le pompe di calore ad alta efficienza rientrano tra le tecnologie che il  Piano di Sviluppo Energetico del Ministero dello Sviluppo Economico intende promuovere a conferma del DM 24 Luglio 2004 che riconosce a tale tipologia di pompe di calore il riconoscimento dei T.E.E. (titoli di efficienza energetica o Certificati Bianchi) legati alla quantità di T.E.P. (tonnellate equivalenti di petrolio) risparmiati rispetto ad una produzione termica tradizionale.

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