Raffrescamento con pompa di calore: come funziona, tipologie e vantaggi

La bella stagione è arrivata e con lei giornate calde e spesso afose. Non resta che rifugiarsi tra le mura di casa e accendere l’aria condizionata. E se quest’anno scegliessi una soluzione più conveniente, innovativa ed efficiente? Parliamo della pompa di calore, e sì, può essere usata non solo per il riscaldamento. Vedremo come può essere adattata per garantire una temperatura adeguata anche in estate, preservando l’efficienza e abbattendo il consumo energetico. 
 

Cosa è una pompa di calore e come funziona

Una pompa di calore è un sistema che utilizza una piccola quantità di energia elettrica per spostare il calore da un'area a un'altra, sfruttando le leggi della termodinamica. Il funzionamento si basa sulla circolazione di un fluido refrigerante attraverso un ciclo composto da evaporazione, compressione, condensazione ed espansione. Durante questo ciclo, la pompa di calore è in grado di assorbire calore dall'ambiente esterno (anche a temperature basse) e rilasciarlo all'interno di un'abitazione o viceversa, a seconda che sia in modalità di riscaldamento o di raffrescamento.

Utilizzo di una pompa di calore per il raffrescamento

In modalità raffrescamento, le pompe di calore sottraggono il calore dagli ambienti interni, rilasciandolo all'esterno. Il processo è essenzialmente l'inverso di quello utilizzato per il riscaldamento. Nei periodi più caldi, questo permette di mantenere un comfort termico ottimale negli interni. Il raffrescamento può essere attivo, attraverso l'unità interna della pompa che soffia aria fresca, o passivo, sfruttando la naturale frescura di una sorgente d'acqua esterna in combinazione con impianti di climatizzazione dello stabile. Con un'adeguata regolazione della temperatura di mandata, l'efficienza di questo sistema garantisce un'estate confortevole a fronte di un consumo energetico contenuto.

Tipi di raffrescamento con pompa di calore

Le pompe di calore offrono una versatilità eccezionale, non solo per il riscaldamento ma anche per il raffrescamento degli ambienti, grazie ai sistemi reversibili capaci di produrre acqua fresca.

Il raffrescamento con le pompe di calore può essere attivo o passivo: 

Il raffrescamento attivo, comunemente utilizzato nelle pompe di calore aria aria o aria acqua, inverte il ciclo di funzionamento standard per generare acqua fredda. Viene così assorbito il calore interno e rilasciato all'esterno, garantendo un comfort climatico ottimale.

Il raffrescamento passivo è spesso associato alle pompe di calore geotermiche o acqua-acqua. Questo metodo sfrutta l'acqua di falda o il terreno a temperature più basse per ridurre la temperatura interna, senza bisogno di attivare la pompa di calore, ottenendo così efficienza energetica e risparmio sui costi.

Anche le pompe di calore reversibili possono essere integrate nei sistemi di riscaldamento autonomi, con termosifoni o riscaldamento a pavimento, per estrarre il calore e rinfrescare le stanze durante i mesi estivi. Inoltre, alcuni modelli di pompe di calore ad aria o acqua sono progettati per collegarsi a impianti di climatizzazione differenti, estendendo le soluzioni per il raffrescamento in una varietà di ambienti.

In sintesi, nel raffrescamento attivo, la pompa di calore aria acqua opera in modo simile al climatizzatore, utilizzando energia per spostare attivamente il calore. Il raffrescamento passivo, invece, sfrutta le basse temperature notturne per rinfrescare l'infrastruttura dell'edificio (come pavimenti e muri inerziali), che poi rilasceranno la freschezza accumulata durante il giorno. È un metodo più silenzioso ed efficiente dal punto di vista energetico, che si adatta bene in climi temperati.

Raffrescamento a pavimento

Il concetto di riscaldamento a pavimento si può rovesciare anche per il raffrescamento. Si utilizza la pavimentazione come superficie per sottrarre calore all'ambiente, distribuendo acqua fredda attraverso serpentine posizionate sotto il pavimento. Tale sistema è particolarmente apprezzato per la sua uniformità nella distribuzione del fresco e per il comfort ambientale offerto dal raffrescamento a bassa temperatura, senza i flussi d'aria forzati di altri sistemi.

Raffrescamento a Ventilconvettori

I ventilconvettori sono un altro metodo efficace per il raffrescamento in congiunzione con la pompa di calore. Estraggono il calore dall'ambiente e lo rilasciano all'esterno, mentre ventilatori interni rimettono in circolazione aria raffrescata. La velocità delle ventole può essere regolata per modificare l'intensità del raffrescamento. Questi sistemi possono essere un'ottima soluzione per ottimizzare ulteriormente la distribuzione dell'aria raffreddata all'interno degli spazi domestici o commerciali.

Regolazione della temperatura di mandata

Per garantire il massimo comfort, è fondamentale la regolazione della temperatura di mandata della pompa di calore. Questo parametro, ovvero la temperatura alla quale il sistema invia l'aria o l'acqua refrigerata nell'ambiente, deve essere adeguatamente impostato per assicurare un raffrescamento efficace senza causare disagi come correnti d'aria fredde o troppo umide. I sistemi più avanzati permettono un'ottimizzazione automatica della temperatura di mandata in base alle condizioni ambientali e alle esigenze personali, tramite l'utilizzo di termostati smart e sensori ambientali.

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Vantaggi del raffrescamento con pompa di calore

La pompa di calore aria acqua, dunque, è una tecnologia versatile, in quanto ti consente di riscaldare la casa in inverno e di produrre acqua calda tutto l’anno. In più abbiamo appena visto come invertendo il processo può anche garantire un raffrescamento efficiente durante i mesi estivi. Un unico sistema soddisfa dunque diverse necessità, con l'aggiunta dell'opzione di produzione di acqua calda sanitaria. Maggiore comfort abitativo, semplicità di gestione e flessibilità nell'uso sono alcuni dei benefici tangibili per l'utilizzatore. Inoltre, si avvantaggia della stessa infrastruttura per più scopi, riducendo la necessità di installare dispositivi aggiuntivi.

Riscaldamento e raffreddamento in un unico sistema

A differenza di altri dispositivi, la pompa di calore è una tecnologia predisposta sia per il riscaldamento, in inverno, che il raffrescamento, in estate. Questo permette di avere con un unico impianto, un clima sempre adeguato alla stagione. Il processo di funzionamento è lo stesso per entrambi gli scopi, semplicemente invertito.

Elevata efficienza energetica

Le pompe di calore sono notoriamente apprezzate per la loro efficienza energetica, soprattutto quando si tratta di raffrescamento. Questi dispositivi sono in grado di generare più energia termica (sotto forma di raffrescamento) rispetto all'energia elettrica consumata. Questo rendimento energetico è spesso misurato attraverso il valore COP (Coefficient of Performance) in modalità riscaldamento e EER (Energy Efficiency Ratio) in modalità raffrescamento. Un valore EER elevato indica un'alta efficienza di raffrescamento, che si traduce in un minor consumo energetico per ogni unità di fresco prodotta. Questa qualità rende le pompe di calore moderne soluzioni a massima efficienza per combattere il caldo estivo.

Risparmio sui costi energetici

L'alta efficienza energetica di una pompa di calore si traduce direttamente in un risparmio in termini di costi energetici. Utilizzando meno energia elettrica per produrre la stessa quantità di raffrescamento rispetto a sistemi di condizionamento tradizionali, le bollette elettriche si riducono sensibilmente. Soprattutto se le pompe di calore vengono abbinate a impianti fotovoltaici, gli utenti possono approfittare di energia rinnovabile gratuita per alimentare i loro sistemi, riducendo ulteriormente la spesa energetica. Inoltre, con l'applicazione di incentivi statali come l’Ecobonus 65% e il Bonus Ristrutturazioni 50%, legati all'installazione di sistemi a risparmio energetico, anche l'investimento iniziale può diventare più accessibile.

Minore impatto ambientale

La riduzione dell'uso di energia elettrica, insieme alla possibilità di integrazione con fonti di energia rinnovabili come il fotovoltaico, rende il raffrescamento con pompe di calore una scelta sostenibile con un minore impatto ambientale. Attraverso la diminuzione delle emissioni di CO2 e altri gas serra, contribuisce in modo sostanziale al raggiungimento degli obiettivi di sostenibilità ambientale. Scegliendo una pompa di calore ad alta efficienza, gli utenti favoriscono non solo il proprio benessere ma anche la protezione del pianeta, allineandosi alle crescenti esigenze di eco-compatibilità in materia di tecnologie di riscaldamento e raffrescamento.

Efficienza energetica e classe energetica della pompa di calore

L'efficienza energetica di una pompa di calore aria acqua è un parametro fondamentale, capace di influire notevolmente sul rendimento e sui costi operativi. Le pompe di calore sono classificate secondo etichette energetiche che indicano il loro livello di efficienza: è consigliabile optare per modelli ad alta efficienza, contrassegnati generalmente con etichette di classe A+++ o A++. Questo assicurerà una riduzione dei consumi energetici e un impatto ambientale minore, oltre a una gestione economica più vantaggiosa nel lungo periodo. 

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Capacità di raffreddamento e dimensionamento adeguato all'ambiente da condizionare

La capacità di raffreddamento di una pompa di calore e il suo corretto dimensionamento sono aspetti critici da considerare. È importante selezionare un modello la cui potenza sia proporzionale alle dimensioni e alle caratteristiche dell'ambiente da raffrescare, come volume degli spazi o presenza di fonti di calore interne. Un impianto sovradimensionato o sottodimensionato può comportare inefficienze, con cicli di lavoro piu frequenti che portano a una maggiore usura e ad aumenti dei costi energetici.

Le pompe di calore possono essere integrate con impianti di climatizzazione esistenti per ottimizzare il raffrescamento e il comfort abitativo. Questa sinergia spesso permette di sfruttare al meglio le caratteristiche di entrambi i sistemi, ad esempio abbinando la pompa di calore a un impianto di ventilazione meccanica controllata (VMC) o a unità di trattamento aria (UTA). La versatilità delle pompe di calore permette anche la possibilità di collegamento a sistemi di automazione domestica per una gestione più efficiente del raffrescamento.

In conclusione, perchè scegliere una pompa di calore per il raffrescamento

Le pompe di calore aria acqua sono sistemi versatili che offrono soluzioni sia per il riscaldamento che per il raffrescamento degli ambienti, con un occhio attento all'efficienza energetica. Dotati di tecnologia all'avanguardia e capaci di ottimizzare l'utilizzo dell'energia elettrica, questi impianti sono una risposta concreta alle esigenze di comfort abitativo e di riduzione dei costi energetici. Grazie al funzionamento che sfrutta fonti rinnovabili come l'aria esterna, consentono una produzione di acqua calda e un controllo climatico rispettosi dell'ambiente.

Per chi sta costruendo o ristrutturando una casa, la pompa di calore rappresenta una scelta di alta efficienza, soprattutto se abbinata ad un impianto fotovoltaico che incrementa l'autonomia dall'energia elettrica della rete. Inoltre, offre la possibilità di integrarsi con sistemi di riscaldamento a pavimento, per un benessere diffuso e senza sbalzi termici. Con la funzione di raffrescamento attivo, le pompe di calore garantiscono frescura nei periodi caldi, svolgendo un ruolo chiave nel panorama delle tecnologie di climatizzazione residenziale.

In definitiva, affidarsi alle pompe di calore significa scegliere una soluzione di raffrescamento e riscaldamento efficace, sostenibile e lungimirante per il benessere domestico e per l'ambiente.