Le pompe di calore sono dispositivi ad alta efficienza energetica che offrono la possibilità di ottenere riscaldamento e condizionamento per la casa con un unico sistema. Negli ultimi anni la loro popolarità sta aumentando per i minori consumi e la migliore efficienza rispetto ai sistemi tradizionali. Questi vantaggi comportano quindi un risparmio economico, ma anche un minore impatto ambientale delle nostre abitazioni. Ma in che modo le pompe di calore garantiscono questi vantaggi?
Che cos’è una pompa di calore?
Una pompa di calore è un sistema che permette di ottenere la climatizzazione di un appartamento, una casa o anche un ambiente più grande, come uno spazio commerciale o industriale. Una pompa di calore può fare sia caldo che freddo e quindi è una soluzione unica che garantisce comfort climatico sia d’estate che durante l’inverno.
La pompa di calore può essere costituita da un unico elemento (pompa di calore monoblocco) oppure può essere composta da due o più dispositivi. Il primo componente fondamentale è quello installato all’esterno, che assorbe calore da una fonte rinnovabile. Questa può essere l’aria che respiriamo, un bacino di acqua superficiale o interrato, oppure lo stesso terreno: la pompa di calore assorbe il calore che queste “fonti” cedono in maniera gratuita e illimitata. Uno (o più) componenti sono installati all’interno della casa e si occupano di diffondere il calore assorbito all’esterno nell’ambiente interno. Questo trasferimento di calore tra il sistema esterno e quello interno avviene per mezzo di un circuito chiuso con all’interno un particolare tipo di gas. Quando la pompa di calore si occupa del raffrescamento, i macchinari svolgono la funzione inversa: all’interno della casa viene assorbito il calore che è poi ceduto all’esterno ad una delle fonti descritte.
Le pompe di calore hanno bisogno di energia elettrica per funzionare. Il grande vantaggio di questi sistemi risiede nel fatto che l’energia che trasferiscono sotto forma di calore nella nostra casa è fino a 5 volte superiore rispetto a quella elettrica che consumano. Grazie a questa efficienza elevata, le pompe di calore garantiscono un notevole risparmio in confronto all’installazione combinata di una caldaia e di un sistema per il raffrescamento estivo. Nelle caldaie, infatti, la fonte di calore è il gas che consumano, ma l’energia che riescono a trasferire è sicuramente minore di quella generata dalla combustione del gas al suo interno. Appare evidente quindi che, con la loro capacità di trasferire come calore fino a 5 volte l’energia elettrica assorbita, le pompe di calore rappresentano una soluzione maggiormente efficiente.
C’è un risparmio economico con una pompa di calore?
Grazie alla loro efficienza più elevata rispetto a sistemi tradizionali, le pompe di calore sono sicuramente il sistema di climatizzazione e riscaldamento più attraente per le persone più attente al consumo energetico. Passare da un sistema di riscaldamento o condizionamento tradizionale a un sistema di pompa di calore è spesso percepito come un’operazione onerosa dal punto di vista economico. Esistono però moltissimi fattori che rendono l’installazione di questi sistemi molto meno onerosa. Sono disponibili, infatti, al momento di stesura di questo articolo incentivi e agevolazioni fiscali a livello nazionale e locale che permettono di abbattere i costi di installazione di questi sistemi, come ad esempio:
- Il Conto Termico 2.0, ovvero un incentivo erogato dal GSE (Gestore Servizi Energetici) e calcolato a seconda della potenza della pompa di calore e della fascia climatica in cui è installata. L’incentivo è pari al massimo al 65% della spesa sostenuta (se questa è inferiore all'incentivo massimo calcolato). Per importi inferiori a €5000 l’incentivo è erogato in un'unica rata, altrimenti è rimborsato tramite un numero di rate variabile tra 2 e 5 in base all'importo.
- L’Ecobonus 2024, con agevolazione fiscale pari al 65% dell’importo speso, ricevibile in 10 anni come rimborso IRPEF in fase di 730 (dichiarazione dei redditi).
- Il Bonus casa, con incentivo pari al 50% dell’importo speso, ricevibile in 10 anni e pari a massimo 48 mila euro. Anche in questo caso l’incentivo è erogato come rimborso IRPEF in fase di 730 e si somma alle spese di ristrutturazione della stessa unità immobiliare.
Inoltre, le pompe di calore garantiscono un risparmio nel lungo periodo, soprattutto quando sono abbinate a pannelli fotovoltaici che generano energia rinnovabile e gratuita. Un ulteriore aumento del risparmio economico sul lungo periodo è ottenibile quando questi due sistemi sono abbinati al sistema Clivet Smart Living, il quale comprende una batteria di accumulo dell’energia elettrica prodotta dai pannelli fotovoltaici. La batteria, infatti, si ricarica durante il giorno, quando la produzione di energia è massima e permette alla pompa di calore di funzionare senza acquistare elettricità dalla rete di sera e di notte, utilizzando l'energia accumulata durante il giorno. Le pompe di calore inoltre possono anche riscaldare l’acqua calda che si utilizza per i rubinetti e le docce. Infine, installare una pompa di calore comporta l’aumento della classe energetica dell’abitazione e rappresenta quindi un valore aggiunto quando e se la casa sarà messa in vendita.
Come funziona una pompa di calore?
Il funzionamento di una pompa di calore è molto semplice e prevede l’utilizzo di fonti naturali. Il suo funzionamento si basa sullo scambio di calore per conduzione, ovvero il flusso di calore che avviene da zone a temperatura più alta a quelle a temperatura più bassa. Una pompa di calore, infatti, assorbe energia termica da una fonte naturale come l’aria, un bacino d’acqua o il terreno all'esterno dell’abitazione. Una volta assorbito il calore, questo è trasferito per mezzo di un gas all’ambiente interno per riscaldare l’ambiente o produrre acqua calda sanitaria. Esistono tre tipi principali di pompe di calore:
- Le pompe di calore aria-aria permettono lo scambio di calore tra l’aria dell’ambiente esterno e l’aria interna a una abitazione;
- Le pompe di calore aria-acqua scambiano calore con l’aria esterna e riscaldano dell’acqua in un sistema interno all’abitazione. Quest’acqua può essere usata per il riscaldamento o per essere usata per scopi sanitari: nei rubinetti, nelle docce ecc.;
- Le pompe di calore geotermiche o le pompe di calore acqua-acqua che sfruttano la temperatura costante del terreno sottostante o di un bacino d’acqua per l'assorbimento e il rilascio di calore.
Una pompa di calore è costituita da un circuito al cui interno scorre un gas e da due scambiatori di calore: uno esterno all’abitazione e uno interno alla casa. Quando la pompa di calore funziona in modalità riscaldamento, all’interno dell’abitazione il calore contenuto nel gas è ceduto o direttamente all’ambiente (ad esempio gli “split” che conosciamo per i condizionatori) o ad un boiler (un grande serbatoio cilindrico) pieno di acqua. Il gas quindi condensa in forma liquida, ed è per questo che il sistema interno alla casa in questa modalità funziona da condensatore. L’unità esterna invece assorbe calore dall’ambiente, facendo evaporare il gas liquefatto nuovamente in forma gassosa, funzionando come evaporatore del gas nel circuito. Nel caso in cui la pompa di calore sia utilizzata per il raffrescamento dell’abitazione, avviene esattamente l’opposto e il ruolo di condensatore ed evaporatore si invertono. Per distribuire il caldo o il freddo all'interno di un edificio la pompa di calore normalmente utilizza l'acqua, come una caldaia, facendola scorrere in termosifoni, unità terminali o pavimenti radianti.
I vantaggi sull’impatto ambientale
Il risparmio economico offerto dalle pompe di calore è accompagnato anche da un miglioramento sensibile dell’impatto ambientale dell’abitazione. Una pompa di calore permette un’ottimizzazione dei consumi di elettricità proveniente dalla rete pubblica e l’azzeramento dei consumi di gas metano. Infatti, il funzionamento di una pompa di calore non comporta nessuna emissione diretta di anidride carbonica (CO2) diretta. Le emissioni indirette, che tengono conto della produzione di energia elettrica, possono essere ridotte fino a circa il 50%. Se poi la pompa di calore utilizza l’energia proveniente da una fonte rinnovabile, come quella prodotta da un impianto fotovoltaico installato sul tetto dell’abitazione, il consumo energetico e i costi si possono ridurre fino all’80% rispetto alle caldaie. Le pompe di calore Clivet inoltre utilizzano il refrigerante naturale R290 che garantisce elevate prestazioni e temperature paragonabili a una caldaia nel massimo rispetto per l’ambiente. Nel passato, infatti, i gas utilizzati all’interno delle pompe di calore avevano un alto impatto ambientale in termini di GWP (Global Warming Potential, ovvero potenziale di riscaldamento globale) nel caso in cui fossero dispersi in atmosfera. Il refrigerante naturale R290 invece è un gas naturale, composto quasi totalmente da propano, che ha un impatto ambientale basso e garantisce comunque ottime prestazioni alle pompe di calore. Inoltre, il sistema Clivet Smart Living inoltre permette di ottimizzare le accensioni e gli spegnimenti della pompa di calore, regolarizzandone il funzionamento e ottenendo il minimo consumo energetico.