Pompa di calore

 

COMUNICATO STAMPA                         novembre 2012

 

La pompa di calore, un modello di successo

• Contributo alla tutela del clima e alla riduzione dei costi energetici
• Pompe di calore sfruttano il calore ambientale per riscaldare
• Molteplice impiego in ambito privato, commerciale e industriale

 

Riscaldare con il frigorifero? Ciò che sembra impossibile funziona: nella pompa di calore lo stesso ciclo fisico che mantiene bassa la temperatura nei frigoriferi fornisce confortevole tepore e acqua calda alle abitazioni. Infatti, a rigor di termini, il frigorifero stesso è in sé una pompa di calore in quanto il funzionamento è identico, con un'unica differenza: il calore sottratto al frigorifero è rilasciato nell'ambiente, mentre la pompa di calore si serve dell'energia termica presente nell'ambiente per riscaldare. Oltre all'aria si sfruttano come fonte di calore sia l'acqua sia la geotermia nonché, nelle industrie e nei grandi complessi edilizi, i torridi locali server e altro calore di scarico.

La pompa di calore ricava circa tre quarti dell'energia termica che produce dall'ambiente, vale a dire a costo e impatto CO2 zero. È necessaria soltanto una minima quota di energia elettrica per mantenere in funzione il circuito termico. Utilizzando corrente da fonti rinnovabili si può far funzionare l'intero impianto senza emissioni di CO2. Per questa ragione la pompa di calore è in auge da molti anni come alternativa economica e rispettosa delle risorse ai sistemi di riscaldamento tradizionali. In Svizzera ben circa il 70 percento delle villette monofamiliari di nuova costruzione è dotato di una pompa di calore, in Norvegia si riscalda in questo modo una casa su tre. In Germania i committenti impiegano questa tecnologia avanzata in suppergiù un quarto dei nuovi edifici.

Principio di funzionamento
La pompa di calore sottrae calore all'aria ambiente, al terreno, all'acqua freatica o ad altre fonti termiche e lo porta a un livello di temperatura superiore per riscaldare. Un multiplo dell'energia elettrica impiegata può essere così prodotto sottoforma di energia termica. In ciò la temperatura della fonte di calore può anche essere molto al di sotto del punto di congelamento.
Il principio di funzionamento comune alla base di tutte le tipologie di pompa di calore: un circuito chiuso collega la fonte di calore ai locali da riscaldare e permette il trasferimento dell'energia termica dall'ambiente verso l'interno. In esso circola un mezzo fluido a bassa pressione che, assorbendo il calore ambientale, evapora. Aumentando poi la pressione per mezzo di un compressore, tale vapore condensa e cede la sua energia termica. Successivamente il mezzo torna all'evaporatore passando attraverso una valvola di espansione che ne riduce la pressione. Così facendo la temperatura si abbassa e il ciclo si chiude.

Tipologie di pompa di calore
A seconda della provenienza dell'energia termica utilizzata i sistemi si possono suddividere in pompe di calore ad aria, terra e acqua. Oggi in Germania domina la pompa di calore aria-acqua: più della metà dei modelli venduti si basa su questa tecnica in cui l'energia termica assorbita dall'aria ambiente è trasmessa all'acqua che funge da termovettore. Gli aumenti di efficienza dovuti al perfezionamento tecnico e la semplicità di installazione contribuiscono alla crescente popolarità della pompa di calore aria-acqua.
Un'altra tecnologia molto diffusa è quella della pompa di calore terra-acqua. Essa estrae l'energia necessaria dal calore immagazzinato nel terreno. A tal scopo si installano nel sottosuolo dei collettori orizzontali poco sotto la superficie, oppure delle sonde geotermiche in appositi pozzi. Un grande vantaggio di detta tecnologia è l'accumulo di calore ambientale nel terreno relativamente costante nell'anno. Alle nostre latitudini, infatti, la temperatura a dieci metri di profondità è pari a circa 10°C anche in inverno, vale a dire un'energia sufficiente per far funzionare la pompa di calore. Specialmente nelle stagioni fredde l'effetto termico delle pompe terra-acqua è perciò maggiore rispetto a quello delle pompe aria-acqua.
Le pompe di calore acqua-acqua assorbono calore termico dall'acqua di falda. In ciò, come nel caso dei sistemi terra-acqua, esse approfittano del livello costante di temperatura della fonte di calore utilizzata.

Ruolo della pompa di calore sul mercato dei sistemi di riscaldamento
Grazie ai vantaggi economici che porta nel tempo, per molti committenti la pompa di calore è un'alternativa sensata ai sistemi convenzionali di riscaldamento a gas e a gasolio. Essa deve altresì la grande popolarità di cui gode al cresciuto interesse per le soluzioni ecocompatibili nella produzione di calore. Lo scorso anno sono state vendute in Germania ben 54.000 pompe di calore, ciò significa che quasi uno su dieci generatori di calore di nuova installazione è un tale sistema. Dal momento che il suo potenziale di risparmio si esplica al massimo nelle moderne case passive e in quelle a basso consumo energetico, la pompa di calore è la tecnologia scelta in già più di un quarto degli edifici di nuova costruzione, con tendenza in salita.
Nei paesi confinanti e in altri stati europei la pompa di calore è ancora più diffusa. Da ultimo in Svizzera ne sono state vendute un terzo in più rispetto alle caldaie a gas, nel 2010 complessivamente circa 20.000. In una nazione meno popolata come la Norvegia negli anni scorsi le statistiche hanno contato addirittura più di 80.000 apparecchi venduti a stagione.

Pompe di calore nella vita quotidiana
Le pompe di calore sono ideali, da un lato, per riscaldare le abitazioni risparmiando energia e, dall'altro, svolgono il proprio servizio anche nei moderni apparecchi di uso quotidiano. Le asciugabiancheria a pompa di calore sono più efficienti dei modelli tradizionali e, al confronto, consumano fino al 50 percento in meno di energia. Gli ingegneri sfruttano i diversi livelli termici su entrambi i lati della pompa di calore: la parte calda riscalda l'aria secca di entrata che assorbe umidità dalla biancheria. La parte fredda condensa l'umidità dell'aria di uscita. L'aria secca è immessa di nuovo nel cestello e chiude così il ciclo dell'aria. Dal momento che non cedono più umidità all'ambiente e soltanto una quantità minima di calore, queste asciugatrici moderne si possono installare in qualsiasi punto della casa.
Anche nell'industria automobilistica gli ingegneri puntano nel frattempo sulla versatilità della pompa di calore. Infatti, i moderni motori diesel hanno un coefficiente di rendimento talmente alto che, spesso, il solo calore emesso dal motore non è più sufficiente per riscaldare l'abitacolo. Le case automobilistiche sfruttano la pompa di calore per portare velocemente la temperatura interna a un livello gradevole in inverno. Nei veicoli elettrici la pompa di calore si occupa di riscaldare e raffredda nel contempo le sensibili batterie, il che ne prolunga in modo decisivo la durata.

Impiego negli edifici pubblici
Anche nelle istituzioni pubbliche e in campo commerciale i progettisti optano sempre più spesso per l'impiego della pompa di calore. Essa permette di sfruttare ulteriori fonti di calore come, ad esempio, quello rilasciato dai locali server o dalle acque si scarico, aiutando così a ridurre i costi e le emissioni di CO2. Mentre in ambito residenziale sono sufficienti degli apparecchi con un assorbimento di pochi kilowatt per creare un clima gradevole, qui si utilizzano invece impianti più potenti con assorbimenti fino a diverse centinaia di kilowatt. L'entità del risparmio ottenibile con la pompa di calore si esemplifica sulla scorta del municipio di Fürth, eretto nel 1840: è infatti questa la tecnologia che riscalda l'edificio storico dal 2010, facendo risparmiare annualmente 130 tonnellate di CO2 e il 65 percento di energia. Il complesso impianto a pompa di calore sfrutta l'energia termica immagazzinata nelle acque reflue cittadine: dei termovettori assorbono il calore delle acque di scarico e la pompa di calore lo porta al livello di temperatura maggiore dell'acqua di riscaldamento.

Raffreddare e riscaldare nei supermercati
Nei supermercati, laddove i prodotti sono mantenuti a bassa temperatura negli scaffali frigoriferi e, nel contempo si necessita di calore per riscaldare l'ambiente, si impiega sempre più spesso la pompa di calore. Finora il raffreddamento di servizio e il riscaldamento degli edifici erano forniti da due sistemi separati, tenendo conto che il calore generato dai gruppi di refrigerazione installati negli appositi riservati andava disperso e rimaneva completamente inutilizzato. In tempi di prezzi dell'energia in ascesa sempre più gestori di supermercati si preoccupano di sfruttare questo calore che è comunque a disposizione. Grazie al recupero il calore in eccesso può essere convogliato nel riscaldamento a pavimento oppure nei termoconvettori montati a soffitto. La pompa di calore fornisce sia temperature gradevoli all'interno del negozio, sia regola in maniera affidabile il raffreddamento dei prodotti freschi. Nelle giornate invernali estremamente fredde i sistemi moderni assorbono ulteriore calore dall'aria ambiente per cederlo poi di nuovo ai locali a un livello di temperatura maggiore. Inoltre si possono far funzionare all'inverso e sostituiscono così l'impianto di condizionamento in estate. In tal modo i supermercati moderni riescono a vivere tutto l'anno senza riscaldamento fossile aggiuntivo.

Pompa di calore nelle applicazioni industriali
Altri campi di applicazione della pompa di calore si hanno in agricoltura e nell'industria chimica e alimentare. Essa genera il calore necessario per le serre, è impiegata nell'asciugatura del legno e assicura le temperature corrette per i processi produttivi chimici. Se accoppiate in modo intelligente le pompe di calore aiutano a trasferire il calore all'interno degli edifici, ad esempio sfruttando la dissipazione termica dei macchinari: con l'ausilio di questa tecnologia il calore che altrimenti riscalderebbe oltremodo i capannoni di produzione, raffredda invece i locali che ospitano i reparti amministrativi.

Grandi pompe di calore per teleriscaldamento e teleraffreddamento
I sistemi a pompa di calore opportunamente dimensionati sono in grado di produrre energia termica sufficiente per l'approvvigionamento di intere reti di teleriscaldamento. La capitale della Svezia, Stoccolma, si serve allo scopo della pompa di calore ad acqua di mare più grande del mondo, con una potenza di 180 megawatt. Essa assorbe l'energia presente nell'acqua marina alla temperatura di 2,5°C e, accoppiando ben sei circuiti termici, produce acqua calda fino a 80°C per i nuclei familiari collegati alla rete.

Aspetti comuni agli impieghi della pompa di calore
Per quanto diverse siano le applicazioni della pompa di calore, esse hanno pur sempre un denominatore comune di natura costruttiva: l'alta efficienza energetica che permette di produrre un multiplo dell'energia investita in partenza. Un altro vantaggio: la pompa di calore si può utilizzare sempre senza eccezioni e quindi, a differenza di altri sistemi che sfruttano fonti di energia rinnovabili, indipendentemente dal giorno o dalla notte, dalla radiazione solare o dalle condizioni del tempo.

Retrospettiva sulla Chillventa 2012
Dopo tre giornate estremamente positive, la Chillventa 2012 si è conclusa con un record di visitatori pari a 915 aziende da 43 paesi e 28.462 visitatori professionali, nonché 200 partecipanti al congresso. Dal 9 all'11 ottobre Norimberga è stata per la terza volta il polo che ha raccolto la community internazionale della refrigerazione, del condizionamento d'aria e delle pompe di calore. Il giorno antecedente l'apertura del salone ha preso il via il Chillventa Congressing con relatori di forte caratura da tutto il globo e un programma di conferenze di prim'ordine.

"Siamo molto soddisfatti della Chillventa e del Chillventa Congressing 2012. Il primo feedback dei nostri espositori durante la manifestazione è stato ottimo. Oggetto di elogio sono state l'alta competenza tecnica e la qualità del pubblico. Altrettanto positiva è stata la risonanza dei visitatori. Ben accetta è stata altresì la nuova decorrenza infrasettimanale dal martedì al giovedì", spiega Richard Krowoza, membro della direzione della NürnbergMesse.

Contatto per la stampa e i media
Bertold Brackemeier, Thomas Philipp Haas, Ariana Brandl

Tutti i comunicati stampa, maggiori informazioni, filmati e fotografie sono disponibili alla pagina: www.chillventa.de/press

Tutti gli espositori e le loro ultime informazioni prodotto si possono reperire all'indirizzo: www.ask-chillventa.de