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Pompa di calore reversibile

Pompa di calore reversibile: cos’è e come funziona

Tempo di lettura stimato: 4 minuti

Una pompa di calore reversibile è un dispositivo capace di riscaldare in inverno e raffrescare in estate una casa. Scopri come funziona e perché conviene

La pompa di calore reversibile è uno strumento essenziale per mantenere il comfort interno di un’abitazione durante le stagioni estive.

Queste macchine sono sempre più diffuse perché l’ausilio di fonti energetiche rinnovabili e le buone performance le rendono un ottimo strumento per migliorare l’efficientamento energetico del fabbricato, verificabile grazie ad un software per la certificazione energetica.

Come funziona? Perché conviene? Vediamo tutto nel dettaglio!

Cos’è una pompa di calore reversibile?

Una pompa di calore si definisce reversibile quando è in grado di provvedere sia al fabbisogno di riscaldamento nelle stagioni invernali sia al fabbisogno di raffrescamento nelle stagioni estive.

Una PdC reversibile opera genericamente attraverso un circuito chiuso composto, in analogia alle soluzioni non reversibili, da:

  • valvola di espansione;
  • evaporatore;
  • compressore;
  • condensatore.

Il circuito chiuso è percorso da un fluido refrigerante, capace di passare dallo stato liquido a quello aeriforme e viceversa in funzione della temperatura e dalla pressione in cui si trova.

Diversamente dalle soluzioni classiche, nelle pompa di calore reversibile la grande differenza è fatta dalla presenza di una valvola a quattro vie, che permette l’inversione del ciclo di Carnot che gestisce il funzionamento della pompa di calore stessa.

Il senso di circolazione del fluido refrigerante viene invertito ed una semplice valvola rende possibile il funzionamento della pompa come macchina frigorifera in estate.

Ma vediamo insieme come funziona una pompa di calore reversibile.

Come funziona una pompa di calore reversibile?

Entrando più nel dettaglio su come tale macchina opera, avremo che, nel funzionamento per riscaldamento:

  1. il fluido refrigerante, tramite la valvola di espansione, espande e si raffredda, raggiungendo una temperatura inferiore rispetto a quella della sorgente esterna;
  2. nella seconda fase, il liquido freddo passa attraverso uno scambiatore di calore, l’evaporatore. Il fluido sottrae calore alla sorgente esterna e passa allo stato di vapore;
  3. il gas passa di seguito nella terza fase dove il compressore, va ad aumentare la pressione del gas, cosa che innesca un aumento della temperatura del fluido. Il fluido porta così ad una temperatura maggiore di quella presente nella sorgente interna;
  4. nella quarta fase il gas cede il calore all’ambiente interno grazie al condensatore. Raffreddandosi il fluido refrigerante passa allo stato di liquido ad alta temperatura. Il fluido a questo punto si riporta alle condizioni del punto 1 e giunge alla valvola di espansione, dove perde drasticamente pressione, e quindi temperatura, e ricomincia il ciclo.
Funzionamento pompa di calore- fase di riscaldamento

Funzionamento pompa di calore- fase di riscaldamento

Se invece si configura come una macchina frigorifera il funzionamento è pressoché inverso: l’inserimento di valvole deviatrici permette di invertire il ruolo di condensatore ed evaporatore mantenendo inalterato il senso di rotazione del compressore.

In questo caso il fluido refrigerante preleva calore dalla sorgente interna (1), posta a temperatura maggiore rispetto al fluido stesso. Tramite due valvole, passa dal compressore (2), dove raggiunge temperature più elevate rispetto a quella presente all’esterno e a seguito cede calore alla sorgente esterna tramite lo scambiatore di calore (3) che ora funziona da evaporatore. Tramite la valvola di espansione il fluido si raffredda nuovamente e si inizia nuovamente il ciclo (4).

Funzionamento pompa di calore- fase di raffrescamento

Funzionamento pompa di calore- fase di raffrescamento

Principali tipologie di pompe di calore reversibili

Le pompe di calore reversibili a circuito chiuso più comunemente impiegate sono di due tipologie:

  • pompa di calore aria-aria, in cui l’energia viene trasferita dall’aria interna verso l’esterno o viceversa (in base al tipo di funzionamento). È il caso della maggior parte dei climatizzatori disponibili sul mercato, composti da un’unità interna ed una esterna. In inverno l’unità esterna funziona da evaporatore, sottraendo calore all’ambiente esterno e l’unità interna funziona da condensatore, cedendo il calore all’interno. In estate il funzionamento si inverte, l’unità interna, ora evaporatore, sottrae calore agli ambienti interni e cede all’esterno, dove l’unità esterna funge da condensatore;
  • pompa di calore aria-acqua, in cui il calore prelevato o ceduto all’aria esterna, a seconda del funzionamento, viene utilizzato per il riscaldamento o raffrescamento dell’acqua. Queste pompe di calore sono molto utilizzate per alimentare impianti a radiatori o a pavimento radiante.

Perché conviene l’utilizzo di una pompa di calore reversibile?

Il principale vantaggio sicuramente deriva dal fatto che con un’unica macchina si possano gestire le richieste sia per il caldo che per il freddo. Soluzioni standard prevederebbero invece una caldaia per riscaldare l’ambiente nei periodi più freddi e climatizzatori d’estate.

Una pompa di calore reversibile, inoltre, è generalmente caratterizzata da ottime prestazioni in tutte le stagioni, garantendo un comfort completo e consentendo un notevole risparmio di energia e di costi in bolletta.

La soluzione tecnica inoltre risulta essere sostenibile con l’abbattimento delle emissioni inquinanti, dal momento che sfrutta una fonte di energia rinnovabile: per verificare che con l’inserimento di una pompa di calore reversibile il tuo edificio rispetti gli alti standard ambientali potrai sfruttare le potenzialità di un software per la certificazione energetica. Sarà uno strumento essenziale per sviluppare i calcoli termici e verificare la rispondenza alle direttiva “case green” , dandoti la certezza di realizzare edifici ad alta efficienza energetica, attingendo le strutture di pompa di calore da una vasta libreria comprendente oltre 1000 oggetti BIM definiti direttamente dalle aziende produttrici!

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