Pompe di calore ad aria: la guida completa + esempio pratico

Le pompe di calore aria aria sono dispositivi utilizzati per il riscaldamento e il raffreddamento degli ambienti domestici o commerciali.

Funzionano sfruttando il principio di trasferimento di calore da una sorgente a bassa temperatura a una sorgente a temperatura più elevata.

Questo tipo di pompe di calore è progettato per estrarre energia termica dall’aria esterna e trasferirla all’interno dell’edificio durante il riscaldamento, o viceversa durante il raffreddamento.

Continua a leggere questo articolo per capire come funzionano le pompe di calore ad aria, quanto costano e quanto fanno risparmiare!

Pompe di calore ad aria: come funzionano?

La pompe di calore ad aria catturano il calore dall’aria esterna e lo utilizzano per raffrescare o riscaldare l’interno degli edifici. Ecco il procedimento pratico:

1. Evaporazione: all’esterno dell’edificio, c’è un’unità evaporatrice che contiene un liquido speciale, ovvero un refrigerante a basso punto di ebollizione. Questo refrigerante assorbe il calore dall’aria esterna e si trasforma da liquido a gas durante il processo di evaporazione.
2. Compressione: una volta che il refrigerante è stato convertito in gas, viene aspirato da un dispositivo chiamato compressore. Il compressore aumenta la pressione e, di conseguenza, aumenta la temperatura del gas.
3. Condensazione: il gas ad alta pressione e temperatura viene inviato all’interno dell’edificio, dove c’è un’altra parte chiamata unità condensatrice. Qui il gas cede calore all’aria interna e si trasforma nuovamente in liquido.
4. Espansione: a questo punto, il refrigerante liquido a bassa pressione viene inviato attraverso un dispositivo di espansione che riduce la sua pressione, causando una diminuzione della temperatura.
5. Ripetizione del ciclo: Il refrigerante a bassa pressione e bassa temperatura viene inviato nuovamente all’unità evaporatrice esterna per iniziare il ciclo di trasferimento di calore.

Durante il periodo invernale, la pompa di calore cattura il calore dall’aria esterna e lo trasferisce all’interno dell’edificio, fornendo così calore per il riscaldamento.

Ma come funziona quando deve raffrescare?

Nei mesi estivi, il ciclo può essere invertito e la pompa di calore funziona come un condizionatore d’aria: cattura il calore dall’aria interna e lo rilascia all’esterno, raffreddando così l’ambiente interno.

Le pompe di calore aria aria sono considerate efficienti dal punto di vista energetico perché trasferiscono calore piuttosto che generarne direttamente. Tuttavia, la loro efficienza dipende dalle condizioni ambientali, poiché il rendimento diminuisce con il calo delle temperature esterne.

Pompa di calore aria aria pro e contro

Le pompe di calore aria-aria offrono diversi vantaggi e pochi svantaggi. È importante avere una visione chiara prima di scegliere questo tipo di sistema per il riscaldamento e il raffreddamento della tua abitazione.

Ecco una panoramica dei pro e contro delle pompe di calore aria-aria:

Vantaggi pompa di calore aria aria:

1. Efficienza energetica: le pompe di calore aria-aria sono generalmente considerate efficienti dal punto di vista energetico perché trasferiscono calore anziché produrlo. Consumano meno energia rispetto ai sistemi di riscaldamento e raffreddamento tradizionali basati su combustibili fossili.
2. Riscaldamento e raffreddamento: le pompe di calore aria-aria possono fornire sia il riscaldamento che il raffreddamento per gli ambienti. Questo li rende versatili e adatti per essere utilizzati durante tutto l’anno.
3. Installazione semplice: l’installazione delle pompe di calore aria-aria è generalmente più semplice rispetto ad altri sistemi di riscaldamento e raffreddamento. Non richiedono l’installazione di sistemi di distribuzione di gas o di tubazioni di refrigerante sotterranee, come richiesto da alcune altre pompe di calore.
4. Risparmio sui costi a lungo termine: sebbene l’investimento iniziale possa essere più alto rispetto ad alcuni sistemi di riscaldamento tradizionali, il risparmio sui costi energetici a lungo termine può compensare tale spesa in un periodo relativamente breve. Soprattutto se si utilizzano fonti di energia rinnovabile per alimentare la pompa di calore.

Svantaggi pompa di calore aria aria:

1. Efficienza climatica: le pompe di calore aria-aria tendono a perdere efficienza quando le temperature esterne scendono drasticamente. In climi molto freddi, possono richiedere il supporto di resistenze elettriche per garantire un riscaldamento sufficiente, che può aumentare i costi di utilizzo.
2. Bisogno di spazio esterno: le unità esterne delle pompe di calore aria-aria occupano spazio esterno e potrebbero non essere ideali per case con spazi esterni limitati o vincoli architettonici.
3. Impatto ambientale del refrigerante: alcuni tipi di refrigerante utilizzati nelle pompe di calore possono avere un impatto negativo sull’ambiente se rilasciati nell’atmosfera. Tuttavia, negli ultimi anni, sono stati sviluppati refrigeranti più ecologici per ridurre questo problema.
4. Rumorosità: Le unità esterne delle pompe di calore possono emettere rumore durante il funzionamento. Questo può essere un problema per alcuni utenti, soprattutto se l’unità è posizionata vicino a zone sensibili al rumore.

In generale, le pompe di calore aria-aria sono una scelta intelligente per molti edifici grazie ai loro vantaggi in termini di efficienza energetica e versatilità. Tuttavia, è importante valutare attentamente tutti gli aspetti sopra-citati prima di prendere una decisione definitiva.

Vuoi capire se una pompa di calore aria-aria è la soluzione ideale per te? Prenota una consulenza gratuita e senza impegno con i nostri esperti.

Pompa di calore ad aria quando conviene?

Le pompe di calore ad aria convengono in diverse situazioni e possono offrire grandi vantaggi sia per gli immobili al sud sia per gli immobili al nord Italia.

In particolare le pompe di calore ad aria potrebbero essere particolarmente vantaggiose nelle seguenti situazioni:

1. Clima mite o moderato: le pompe di calore ad aria sono più efficaci in climi mite o moderato, dove le temperature non scendono drasticamente sotto lo zero per molti giorni all’anno. In queste condizioni, la pompa di calore può fornire un’efficienza energetica elevata sia per il riscaldamento che per il raffreddamento.
2. Costo dell’elettricità basso: le pompe di calore ad aria funzionano principalmente con energia elettrica, seppur nel modo più efficiente possibile. Il loro utilizzo è particolarmente vantaggioso quando il costo dell’elettricità è relativamente basso rispetto ad altre fonti di energia disponibili, come il gas naturale, il gpl o il gasolio.
3. Casa ben isolata: le prestazioni di una pompa di calore ad aria sono migliori in una casa ben isolata. Questo perché ciò riduce la dispersione del calore durante l’inverno e la penetrazione del calore durante l’estate. Un adeguato isolamento contribuisce a massimizzare l’efficienza del sistema.
4. Sorgenti di energia rinnovabile: utilizzare una pompa di calore ad aria con energia elettrica anche solo in parte proveniente da fonti rinnovabili, come l’energia solare o l’eolica, riduce ulteriormente l’impatto ambientale e i costi di esercizio. 
5. Area limitata: se la dimensione della casa da riscaldare e raffrescare è relativamente limitata, come ad esempio un appartamento, una pompa di calore ad aria può essere una scelta più economica rispetto a un sistema di climatizzazione centralizzato.
6. Sostituzione di sistemi obsoleti: se stai pensando di sostituire un vecchio sistema di riscaldamento o raffreddamento inefficiente, l’installazione di una pompa di calore ad aria può rappresentare un aggiornamento conveniente ed ecologico e con un elevato rapporto qualità/prezzo.

Tuttavia, è importante tenere presente che le pompe di calore ad aria potrebbero non essere la scelta migliore in tutte le situazioni. In climi molto freddi, dove le temperature scendono frequentemente sotto lo zero, l’efficienza delle pompe di calore ad aria può ridursi.

In questi casi, potrebbe essere consigliabile optare per un riscaldamento con una pompa di calore aria-acqua ad alta efficienza. Questa tipologia di pompe di calore ha un costo di installazione maggiore, ma a lungo termine porterebbe considerevoli risparmi.

Prenota una consulenza gratuita con un nostro esperto. Capiremo quale sistema è più conveniente per le tue esigenze specifiche e ti suggeriremo la migliore soluzione in base al contesto locale.

Pompa di calore con impianto fotovoltaico: è una buona soluzione? 

Installare una pompa di calore in un edificio dotato di un impianto fotovoltaico è sempre una buona idea.

Noi di SIMA Energie Rinnovabili abbiamo una grande esperienza sia in impianti fotovoltaici che in pompe di calore e molti dei nostri clienti optano per un impianto integrato, che comprende pompe di calore e impianto fotovoltaico. Vogliamo riportarti un esempio pratico di un nostro cliente, Alberto.

Pompa di calore con impianto fotovoltaico: un caso reale

Alberto vive in un appartamento di 130 mq posto al 2 piano di un condominio di Milano.

L’appartamento di Alberto era dotato di una caldaia autonoma che scaldava dei radiatori in alluminio. non essendoci gli spazi tecnici necessari, era complesso installare una pompa di calore aria-acqua per poter continuare a usare i caloriferi esistenti.

Inoltre, Alberto desiderava climatizzare il suo appartamento anche in estate perché le estati sono ormai sempre più calde e in casa, nei mesi estivi, non si stava più bene.

Analisi energetica e installazione pompe di calore

Per prima cosa abbiamo effettuato l’analisi energetica dell’appartamento e con questa ottenuto il fabbisogno termico invernale ed estivo dell’immobile di Alberto. Con dati alla mano, gli abbiamo proposto di installare un sistema composto da pompe di calore aria-aria. Abbiamo quindi installato due macchine esterne sui due balconi della casa e collegate a 8 split interni per riscaldare e, all’occorrenza, rinfrescare la sua abitazione con la massima efficienza possibile. 

Inoltre, abbiamo scelto e installato una tipologia di split per la climatizzazione dell’aria che contemporaneamente la purificano e sanificano con sistemi brevettati che eliminano il 99% di batteri e virus presenti nell’aria. Caratteristica che, dopo la pandemia che abbiamo vissuto negli ultimi anni, è stata molto apprezzata dal cliente.

Abbiamo quindi provveduto a smontare la caldaia e l’abbiamo sostituita con una pompa di calore per acqua calda sanitaria con accumulo da 150 litri e il sistema con le pompe di calore aria-aria per riscaldamento e raffrescamento.

L’impianto fotovoltaico da 6kW

Alberto ne ha approfittato per sostituire il piano cottura a gas della cucina con uno a induzione e far togliere definitivamente il contatore del gas.

Abbiamo inoltre installato un impianto fotovoltaico da 6 kW ad uso della sua abitazione sul tetto condominiale (cosa perfettamente legale e consentita senza alcun “permesso” degli altri condomini).

Quanto risparmia oggi Alberto?

Oggi Alberto ha passato il primo inverno ed ha affrontato un costo di energia elettrica per riscaldamento inferiore del 60% rispetto a quello che spendeva per il gas metano con la caldaia.

Che dire, è decisamente soddisfatto della scelta fatta, tanto che, alcuni suoi vicini di casa, stanno valutando di effettuare lo stesso tipo di intervento nei loro appartamenti.

Quanto consuma una pompa di calore aria aria? 

Il consumo energetico di una pompa di calore aria-aria dipende da diversi fattori, tra cui la dimensione dell’unità, l’efficienza del sistema, il clima locale, la temperatura desiderata all’interno dell’edificio e il tempo di utilizzo.

Le pompe di calore aria-aria sono generalmente considerate più efficienti rispetto ai sistemi di riscaldamento e raffreddamento tradizionali basati su combustibili fossili, come caldaie a gas o sistemi di condizionamento centralizzato. Tuttavia, il loro consumo energetico varia a seconda delle condizioni e delle esigenze specifiche.

Calcolo del consumo energetico

Per avere un’idea approssimativa del consumo energetico di una pompa di calore aria-aria, possiamo fare riferimento al coefficiente di prestazione (COP) del sistema. Il COP rappresenta il rapporto tra l’energia termica fornita dalla pompa di calore e l’energia elettrica consumata. Ad esempio, se il COP è 3, significa che la pompa di calore produce 3 unità di calore per ogni unità di energia elettrica consumata (KW termici / KW elettrici) .

Un COP tipico per una pompa di calore aria-aria di qualità può variare da circa 3,5 a 4,5 o più. Tieni presente che il COP può variare in base alle condizioni climatiche e alla temperatura esterna. In generale, le pompe di calore sono più efficienti quando le temperature esterne non scendono molto sotto a 0°C.

Per calcolare il consumo energetico effettivo di una pompa di calore aria-aria, devi moltiplicare la potenza in kilowatt (kW) del sistema per il tempo di utilizzo e il COP.

Ad esempio, se la pompa di calore ha una potenza di 5 kW, viene utilizzata per 6 ore al giorno e ha un COP medio di 3 (medio perchè il COP varia al variare della T° esterna), il consumo energetico giornaliero sarebbe:

Consumo energetico giornaliero = 5 kW (potenza) * 6 ore (tempo di utilizzo) / 3 (COP) = 10 kWh

Ricorda che i valori specifici possono variare a seconda delle caratteristiche del sistema e delle condizioni ambientali.

Il nostro consiglio? Consulta le specifiche del produttore e, soprattutto, richiedi una valutazione dettagliata da un tecnico esperto. In questo modo potrai avere una stima più accurata del consumo energetico della pompa di calore aria-aria per la tua situazione.

Siamo qui per questo: prenota una consulenza gratuita per avere una valutazione personalizzata.

Quanto costa una pompa di calore aria aria?

I costi delle pompe di calore aria-aria possono variare dai 1.500 ai 5.000 euro o più per unità. Tuttavia, tieni presente che questa è solo una stima approssimativa e il costo effettivo potrebbe essere più alto o più basso in base alle specifiche esigenze e alle preferenze individuali.

Alcuni fattori che possono influenzare il prezzo sono:

1. Potenza della pompa di calore: le pompe di calore di maggiore potenza tendono ad avere costi più elevati rispetto a quelle di minori dimensioni.
2. Efficienza energetica: le pompe di calore con un’elevata efficienza energetica (espressa dal coefficiente di prestazione, COP) possono essere più costose. Tuttavia, possono anche ridurre i costi operativi a lungo termine.
3. Funzionalità aggiuntive: alcuni modelli possono avere funzionalità aggiuntive. Possono avere la regolazione intelligente, ad esempio, la connettività Wi-Fi o la compatibilità con sistemi di stoccaggio energetico, che potrebbero incidere sul prezzo.
4. Brand e qualità: le marche di prestigio o le pompe di calore di alta qualità possono avere costi più elevati rispetto a marche meno conosciute o a modelli di base.
5. Installazione: il costo dell’installazione è un fattore importante da considerare, poiché una corretta installazione può influenzare le prestazioni e la durata del sistema.

Conclusione

Le pompe di calore spesso sono una soluzione ideale per riscaldare e raffreddare la propria casa, il proprio negozio, ufficio, ecc. in modo efficiente. Possono infatti garantire il massimo confort negli ambienti domestici e commerciali per 365 giorni all’anno e permettere di risparmiare molto sui costi di gestione.

Inoltre, l’integrazione di una pompa di calore ad aria con un impianto fotovoltaico può rappresentare un’opzione vantaggiosa. Permette, infatti, di ridurre ulteriormente i costi energetici e l’impatto ambientale.

In sintesi, le pompe di calore ad aria rappresentano un passo verso un futuro più sostenibile ed efficiente dal punto di vista energetico. La scelta di adottarle richiede un’analisi accurata, ma può portare a notevoli benefici a lungo termine per l’ambiente e per il portafoglio.