La pompa di calore è un sistema di riscaldamento in forte crescita negli ultimi anni; in molti casi viene combinato con i tradizionali termosifoni, in altri è l’unica fonte di riscaldamento della casa. Nonostante la sua diffusione, molti sono ancora scettici riguardo a due aspetti principali: in primo luogo i consumi – e i relativi costi in bolletta – in secondo luogo l’efficienza in casa di inverni rigidi e temperature basse, anche sotto lo zero.
In questo approfondimento vediamo come funziona la pompa di calore e come usarla al meglio quando le temperature esterne sono rigide. Naturalmente le prestazioni delle pompe di calore, come per ogni apparecchio tecnologico, dipendono dalla qualità della prestazione energetica, oltre che dalla corretta installazione.
Come funziona la pompa di calore
La pompa di calore è un dispositivo che trasferisce calore da una sorgente esterna – che può essere aria, acqua o terreno – verso gli ambienti interni. Per farlo sfrutta un circuito frigorifero che utilizza un refrigerante capace di evaporare e condensare a pressioni diverse.
In inverno questo apparecchio assorbe calore dall’esterno e lo rilascia all’interno, mentre in estate il ciclo si inverte e permette il raffrescamento. L’alimentazione è elettrica e non richiede combustione: per questo non produce fumi né emissioni dirette.
Il rendimento è molto elevato: per ogni kWh elettrico consumato possono essere generati 3–4 kWh di energia termica (COP 3–4). Inoltre un’unica macchina può gestire riscaldamento, raffrescamento e acqua calda sanitaria, con manutenzione ridotta rispetto alle caldaie tradizionali.
Tipologie principali
In commercio esistono diverse tipologie di pompe di calore:
- aria-aria, simile ai climatizzatori split, ideale per il raffrescamento e il riscaldamento diretto degli ambienti.
- aria-acqua, collegata all’impianto idraulico per riscaldamento, raffrescamento e Acqua Calda Sanitaria (ACS)
- geotermiche (terra-acqua / acqua-acqua), che sfruttano la temperatura costante del sottosuolo e offrono le migliori prestazioni in assoluto
La pompa di calore funziona anche sotto zero?
Nonostante l’efficienza dell’apparecchio, c’è ancora chi si domanda se la pompa di calore sia in grado di riscaldare la casa nelle zone in cui gli inverni sono rigidi, con temperature sotto lo zero. Al riguardo bisogna sapere che le tecnologie moderne, quindi i modelli di ultima generazione, sono progettate per funzionare efficacemente anche con temperature esterne molto basse.
Diversi modelli di pompa di calore aria-acqua garantiscono buone prestazioni fino a –15°C e alcuni fino a –25°C. Ciò è possibile perché, anche in condizioni di gelo, l’aria contiene comunque energia termica che il refrigerante può assorbire tramite l’evaporatore.
Tuttavia, quando le temperature sono particolarmente rigide, si verifica un calo fisiologico dell’efficienza (COP): il compressore deve lavorare di più per estrarre calore e la resa diminuisce. Nonostante questo, la pompa continua a funzionare e rimane comunque più efficiente di molti sistemi a combustibile fossile.
Il ruolo dello sbrinamento (defrosting)
Quando all’esterno ci sono zero gradi, o meno, l’umidità dell’aria congela sulla batteria dell’unità esterna. Per ripristinare lo scambio termico, la pompa di calore avvia cicli di sbrinamento invertendo temporaneamente il ciclo frigorifero.
Durante questa fase il riscaldamento si interrompe per pochi minuti e l’acqua di condensa viene espulsa verso lo scarico. Per tale motivo, è fondamentale che lo scarico sia libero e protetto dal gelo per evitare che si blocchi.
Come migliorare la resa in inverno
Chi vive in aree geografiche caratterizzate da inverni rigidi deve scegliere la pompa di calore con cura. Ecco alcuni consigli pratici:
- puntare sui modelli “cold-climate” o full inverter. Queste pompe di calore sono progettate per mantenere COP elevati anche con temperature esterne molto basse;
- valutare i sistemi ibridi, che combinano pompa di calore e caldaia a condensazione, attivando quest’ultima solo quando la temperatura scende sotto un limite prefissato;
- optare per modelli con resistenze di backup, ovvero resistenze elettriche di supporto che si attivano in caso di necessità per garantire continuità di riscaldamento.
Anche la posa è importante; il tecnico incaricato dovrà verificare che l’unità esterna abbia un flusso d’aria libero da neve e ostacoli, che lo scarico condensa sia protetto dal ghiaccio e che le tubazioni siano ben isolate.
Quando conviene installarla
La pompa di calore, alternativa o in aggiunta ai tradizionali termosifoni, conviene soprattutto nelle abitazioni dotate di un buon isolamento termico. I vantaggi di questo sistema vengono amplificati sensibilmente con l’abbinamento del fotovoltaico (che permette di eliminare completamente il gas).
Altro consiglio è sostituire la vecchia caldaia, soprattutto usufruendo degli incentivi statali.
FAQ Pompa di calore e freddo rigido: funziona davvero
Come si comporta una pompa di calore con temperature sotto zero? Tutto quello che c’è da sapere per garantirne le migliori prestazioni anche nei giorni più freddi. Ecco le risposte alle domande più frequenti degli utenti che cercano soluzioni per un’abitazione intelligente.
Quali sono i consumi di una pompa di calore in inverno?
Il consumo medio di una pompa di calore in inverno dipende da diversi fattori: in primis dal modello e dal tipo di tecnologia dell’apparecchio, in secondo luogo, naturalmente, da quanto viene utilizzato. Inoltre, più la casa è isolata (ad esempio dotata di infissi nuovi) e meno sarà necessario il suo utilizzo per avere una temperatura adeguata in casa. A titolo di esempio, per riscaldare una casa ben coibentata di 100 m² servono in media tra 13 e 30 kWh al giorno. In abitazioni poco isolate o in zone molto fredde possono salire a 40–50 kWh al giorno, arrivando anche a superare i 1000 kWh mensili.
Come usare la pompa di calore in inverno?
Per usare correttamente la pompa di calore in inverno bisogna impostare la modalità “riscaldamento” e scegliere una temperatura stabile, senza continui cambi di setpoint. Altro aspetto importante è regolare la velocità della ventola, orientare correttamente le alette del flusso d’aria e mantenere costante la temperatura degli ambienti.
Quanti gradi impostare la pompa di calore in inverno?
La pompa di calore lavora al meglio mantenendo una temperatura interna compresa tra 19 e 21 gradi; invece l’acqua che circola dovrebbe restare tra 30 e 45 gradi, arrivando al massimo a 50 gradi quando necessario, soprattutto negli impianti radianti. Questo permette di preservare un buon COP e contenere i consumi elettrici.
Qual è il ciclo di lavoro di una pompa di calore che funziona in inverno?
In inverno, la pompa di calore riscalda l’ambiente sfruttando un ciclo frigorifero inverso che preleva calore dall’aria o dal terreno esterno, anche a basse temperature, e lo trasferisce all’interno. Il funzionamento si può sintetizzare in quattro fasi: durante l’evaporazione il fluido refrigerante assorbe calore e diventa vapore; nella compressione il vapore viene compresso, aumentando pressione e temperatura; in condensazione cede calore all’impianto interno tornando liquido; infine, nella fase di espansione la pressione e la temperatura vengono abbassate per ricominciare il ciclo, garantendo un riscaldamento continuo ed efficiente.
Le pompe di calore funzionano quando fa molto freddo?
Sì, questo metodo di riscaldamento funziona anche a temperature molto basse, ben al di sotto dello zero. Ciò non toglie che al calare delle temperature esterne l’efficienza (COP) diminuisce, richiedendo più energia per estrarre calore.
Come posso proteggere la mia pompa di calore dal freddo?
Per proteggerla durante l’inverno è fondamentale garantire un corretto flusso d’aria mantenendo pulito l’evaporatore e libero da ostacoli. Serve controllare lo scarico della condensa per evitare ghiaccio, isolare le tubazioni esterne e mantenere la pressione dell’impianto sopra 1 bar. È consigliabile installare valvole antigelo, posizionare correttamente la macchina rispetto a grondaie e precipitazioni e, se necessario, costruire una casetta protettiva ben ventilata. Infine, è importante eseguire una manutenzione
Quando non conviene mettere la pompa di calore?
La pompa di calore risulta meno conveniente in abitazioni poco isolate e datate. Inoltre non è consigliato nelle abitazioni con spazio limitato per l’unità esterna o il serbatoio dell’acqua calda, impianto elettrico non adeguato o utilizzo saltuario, come nelle seconde case.
