Pompe di calore ad aria: cosa sono e come funzionano

Le pompe di calore ad aria utilizzano come fonte di energia l’aria esterna. Il calore assorbito viene ceduto all’acqua dell’impianto di riscaldamento e utilizzato per riscaldare casa e per produrre acqua calda sanitaria.
Pompe di calore ad aria: cosa sono e come funzionano

L’aria esterna è la sorgente termica sfruttata dalle pompe di calore ad aria, una sorgente che permette un’interessante riduzione di costo per produrre calore e acqua calda sanitaria per le abitazioni e gli appartamenti.
La pompa di calore è la più recente innovazione nel mondo del riscaldamento e del raffrescamento. La sua adozione ha segnato un cambio di passo perché ha consentito di produrre le condizioni di temperatura desiderate con minore dispendio di energia elettrica e conseguenti costi inferiori e minore impatto ambientale.

Funzionamento della pompa di calore ad aria

Ma qual è il meccanismo che fa della pompa di calore una metodologia di climatizzazione economica ed ecologica? Un piccolo uovo di colombo, che permette di sfruttare il ciclo frigorifero nella maniera più semplice: per asportare o apportare calore nell’ambiente chiuso, la pompa di calore mette in comunicazione il ciclo di un fluido termoportante con l’ambiente esterno, al quale dà il compito di fungere da fonte di energia termica. Il fluido termoportante acquisisce o cede calorie e torna a contatto con l’ambiente interno ripetendo l’azione.

La modalità più semplice di attuazione di questo schema di funzionamento è quella di mettere il circuito del fluido con l’aria esterna: un sistema convoglierà aria verso l’unità esterna, dove questa avrà il compito di riscaldare il fluido. Il fluido si dirigerà verso l’ambiente interno spinto dal compressore e cederà il calore all’aria interna o all’acqua usata per il riscaldamento radiante (a parete o a pavimento), per i ventilconvettori o per i tradizionali radiatori.

Le condizioni ideali per installare una pompa di calore ad aria sono quelle di climi miti, dove l’aria esterna si presti a fungere da fornitore di energia termica in modalità equilibrata, per non incorrere in situazioni in cui l’apporto energetico in fase di raffrescamento (estate) sia scarso per ragioni di eccessiva temperatura esterna o al contrario in fase di riscaldamento sia debole per il clima rigido invernale.

pompe di calore funzionamento
Il principio di funzionamento delle pompe di calore – Fonte Mitsubishi Electric

I vantaggi prodotti dall’adozione della pompa di calore ad aria

Il primo e più chiaro vantaggio è di tipo economico: il rapporto fra l’energia elettrica consumata e l’energia termica prodotta è estremamente favorevole, perché il funzionamento della pompa di calore è tale per cui la sola energia consumata è quella di attivazione del ciclo frigorifero e quella necessaria per mettere in circolazione l’aria o l’acqua all’interno dei circuiti specifici di climatizzazione nell’ambiente.
Un rapporto che è particolarmente interessante dal momento che il ciclo di funzionamento può funzionare tanto per riscaldare quanto per raffrescare e non da ultimo per produrre anche acqua calda sanitaria.

Il sistema poi ha in sé una facilità di installazione e manutenzione non da poco, perché comporta operazioni di collocazione dell’unità esterna, del circuito del fluido e dell’unità interna che – nel caso dei sistemi aria – acqua – è fondamentalmente un serbatoio ad accumulo che va poi a distribuire l’acqua riscaldata nelle varie unità periferiche, siano esse a terra (pavimenti riscaldanti) o isolate (termosifoni o fan coil).

Difficile stimare con precisione il risparmio che può essere generato dall’uso di una pompa di calore ad aria: la variabile della temperatura esterna (soprattutto nel caso di inverni mediamente molto freddi o di estati eccezionalmente calde) incide in maniera sensibile su questa voce, fermo restando che i risparmi sono comunque certi, poiché – per quanto parziale – la fornitura di calorie o frigorie da una sorgente naturale ridurrà comunque i consumi.

Un significativo vantaggio connesso a quello economico è quello ambientale, perché i bassi consumi energetici comportano anche un altrettanto basso livello di emissioni prodotte per la generazione della prestazione. Il contenimento delle emissioni è quindi un obiettivo di facile raggiungimento attraverso la scelta di installare una pompa di calore ad aria, tanto che essa è premiata anche sul lato degli incentivi fiscali.

Gli incentivi a disposizione

Il tema è noto: l’utilizzo di strumenti di riscaldamento e raffrescamento che diminuiscano i consumi energetici elettrici sono fortemente incentivati in questo periodo.

Nello specifico, rispetto al tema delle pompe di calore, esistono diverse tipologie di incentivi a disposizione:

Superbonus 110% – L’inserimento della pompa di calore nell’ambito di un intervento volto al miglioramento di due classi energetiche o al raggiungimento della massima può usufruire della maxi agevolazione del 110%.

Ecobonus 65% – Un incentivo nell’ordine del 65% dell’importo è previsto per coloro che acquisteranno un nuovo condizionatore a pompa di calore ad alta efficienza energetica per sostituire uno di classe inferiore.

Bonus casa 50% – La detrazione al 50% viene riconosciuta in caso di installazione di un climatizzatore di classe energetica superiore (almeno A+) durante la ristrutturazione edilizia

Conto Termico 2.0 – le pompe di calore, essendo tecnologie rinnovabili in grado di fornire energia termica per la climatizzazione invernale degli edifici, sono ammesse all’incentivazione del Conto termico.

Installazione e modalità di sfruttamento

La soluzione che sfrutta l’aria come elemento da cui acquisire l’energia termica è sicuramente quella più flessibile in termini di installazione fra le differenti tipologie di pompa di calore, sia per la sua applicabilità in qualsiasi contesto, sia per la bassa quantità di opere e lavori da compiere per l’acquisizione dell’energia.

Abbiamo già detto che è appropriata rispetto a specifiche condizioni climatiche, i climi miti, ma va sottolineato essa è anche la più facile e la meno impegnativa per tempi e oneri di messa in opera e anche perché la sua manutenzione si presta ad essere molto semplificata anche in ragione dell’accessibilità dell’unità esterna e della sua semplicità di funzionamento.

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Alessia Varalda

Ingegnere elettrotecnico con esperienza come Project Manager presso un'importante multinazionale attiva nel settore dell'energia e dell'automazione. La curiosità verso le tecnologie innovative e le soluzioni all'avanguardia nel mondo delle energie (tradizionali e rinnovabili) mi ha portata a lavorare per 14 anni presso un importante editore di riviste tecniche di settore scrivendo di home&building automation, illuminazione, comfort, efficienza energetica e sostenibilità.
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