POMPE DI CALORE E CASE PREFABBRICATE
LA POMPA DI CALORE E’ UN IMPIANTO CHE STA TROVANDO UN’AMPIA DIFFUSIONE NEGLI ULTIMI ANNI, ANCHE NEL NOSTRO PAESE.
SI TRATTA DI UNA SOLUZIONE CHE PERMETTE DI SLEGARSI DALLA RETE PUBBLICA DEL GAS E CHE PUO’ FUNGERE SIA DA RISCALDAMENTO INVERNALE CHE DA CLIMATIZZAZIONE ESTIVA.
Nella mia futura casa, vorrei liberarmi, per vaie ragioni, dall’utilizzo del gas metano.
Mi hanno consigliato una pompa di calore geotermica, ma non ne ho ben compreso il funzionamento ed i vantaggi.
Vanno bene per le case prefabbricate?
Sono costose? E per la cucina, come posso fare?
Una semplice piastra ad induzione può permettere di cucinare senza la necessità del tradizionale fornello a gas.
Per quanto riguarda il riscaldamento, la geotermia possiede innumerevoli pregi.
Con poca energia elettrica è possibile riscaldare e raffrescare la propria casa, grazie all’alto coefficiente di rendimento di questi impianti.Il difetto è solamente …. il costo.
La trivellazione di uno o più pozzi (si arriva ad una profondità di circa 100 metri), unitamente alla considerevole spesa dell’impianto comporta cifre quasi mai ammortizzabili per una singola abitazione.
Le costruzioni a basso consumo, richiedono una minima quantità di energia termica per la regolazione climatica.
Se analizziamo questa necessità sotto il profilo puramente economico, non posso che sconsigliare un simile impianto, sovradimensionato ed improduttivamente oneroso.
La geotermia costituisce un eccellente investimento qualora il fabbisogno termico comporti ben diverse richieste di energia, come nel caso di edifici pubblici, condomini o residence, strutture alberghiere e palazzi per uffici, ma non certo per le case prefabbricate.
Niente pompa di calore, dunque?
Non necessariamente.
Detto in poche parole della geotermia (non è questa la sede per descriverne il funzionamento), la versione più semplice della pompa di calore, denominata “aria-acqua” presenta costi d’acquisto ed installazione senz’altro più abbordabili e permette di evitare l’allaccio al gas anche per le case in legno, pur con un coefficiente di rendimento meno elevato della versione geotermica.
In breve, le pompe di calore sono macchine che trasferiscono calore da una sorgente a temperatura più bassa ad un’altra a temperatura più alta, secondo lo stesso principio del frigorifero e dei climatizzatori.
Il cuore dell’impianto è costituito da un circuito chiuso, percorso da un fluido che, a seconda delle condizioni di temperatura e di pressione in cui si trova, assume lo stato di liquido o di vapore.
Le fasi di trasformazione sono quattro, compressione, condensazione, espansione ed evaporazione.
Nel corso del suo funzionamento, la pompa di calore consuma energia elettrica nel compressore, assorbe calore nell’evaporatore dal mezzo circostante (in questo caso aria), cede calore al mezzo da riscaldare nel condensatore (ovvero l’ acqua del riscaldamento a pavimento).
Gli impianti più interessanti per le case prefabbricate producono perciò calore a bassa temperatura (rilasciato appunto da un pavimento radiante).
L’energia elettrica necessaria per il funzionamento della pompa di calore è inferiore a quella termica prodotta dal sistema, con un rapporto detto C.O.P. (coefficiente di prestazione o rapporto tra energia fornita e quella consumata ) che varia a seconda del sistema utilizzato.
Nel caso specifico delle pompe aria-acqua, il rapporto è in media di 1:3.
Questo significa che per 1 kWh di energia elettrica consumato, verranno forniti 3 kWh di calore al mezzo da riscaldare. In tutti i casi, il favorevole coefficiente energetico rende l’utilizzo della pompa di calore notevolmente vantaggioso, in quanto fornisce più energia di quella impiegata per il suo funzionamento.
Il rendimento sarà tanto maggiore quanto più bassa è la temperatura a cui il calore viene ceduto (nel condensatore) e quanto più alta è la temperatura della sorgente da cui viene assorbito (nell’evaporatore).
La pompa di calore più “economica” ed indicata per riscaldare gl edifici in legno, è, pertanto, la meno efficiente in termini di rendimento percentuale.
A titolo puramente indicativo, il migliore rendimento si ottiene con le cosiddette pompe “acqua-acqua”, che sfruttano la temperatura dell’acqua di falda a ridotta profondità (tralaltro non sempre presente o sfruttabile).
L’acqua come sorgente fredda ottimizza le prestazioni termiche di calore, senza sentire gli effetti delle condizioni climatiche esterne e tuttavia tale impianto comporta una maggiore spesa dovuta al sistema di adduzione.
Al contrario, l’aria, come sorgente fredda, ha il vantaggio di essere gratuita e sempre fruibile in quantità illimitata; tuttavia la potenza fornita dalla pompa di calore diminuisce con la temperatura della sorgente, per cui il rendimento dell’impianto non è costante.
Può essere interessare posizionare la sonda all’interno dell’edificio, utilizzando ad esempio l’aria presente nell’interrato come sorgente fredda.
Esistono poi pompe di calore che cedono il calore mediante semplici ventilconvettori, ma, personalmente, se ne sconsiglia l’uso nelle case prefabbricate.
Infine, alcune pompe permettono anche di invertire il ciclo per ottenere la possibilità di climatizzare gli ambienti nella stagione calda (bisognerebbe in tal caso deumidificare l’aria per evitare formazione di condensa sul pavimento).
Concludendo, la pompa di calore, nella sua versione aria-acqua, può costituire un impianto interessante per riscaldare le case prefabbricate in legno.
I maggiori costi rispetto alla tradizionale caldaia a gas comportano tempi di ammortamento della spesa piuttosto lunghi, che andranno valutati attentamente, caso per caso.
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Interessante l’idea della pompa di calore aria-acqua decisamente più economica, ma è comunque usabile quando la temperatura esterna raggiunge valore molto bassi, più bassi di quelli del fluido nella sonda?
La pompa di calore non si blocca in quel caso, proprio quando servirebbe di più ?
Saluti.
Rispondo da progettista elettrico che ha curato diversi impianti con pompa di calore sia aria/acqua sia acqua/acqua.
Le pompe di calorr aria/acqua hanno una riduzione notevole del CUP (il rapporto tra energia elettrica assorbita ed energia termica prodotta) sotto i -5° ma cunzionano lo stesso.
Le pompe di calore acqua/acqua non hanno questo problema, ma devono essere installate dove i terreni permettano lo scambio e l’accumulo di energia termica nel sottosuolo.