A che temperatura una pompa di calore non è efficace?

Le pompe di calore sono invenzioni eccellenti che forniscono comfort interno senza spendere troppo. Molte case in Italia le hanno al posto del riscaldamento a gas, che può essere costoso da installare e da usare. Ma non sono molto comuni in montagna, e c’è una buona ragione per questo. È noto che le pompe di calore non funzionano bene nei climi più freddi durante i mesi invernali. Il modo in cui sono costruite le rende più efficiente nei climi in cui le temperature non scendono sotto lo zero.

Come funzionano le pompe di calore

Le pompe di calore riscaldano la casa sfruttando il calore dall’esterno. Le pompe di calore ad aria prendono l’aria dall’esterno e la immettono nell’impianto, mentre le pompe di calore geotermiche prendono il calore dal suolo. In poche parole, il modo in cui funzionano le pompe di calore è che prendono energia termica da una fonte esterna e la spingono in uno spazio chiuso.

In modo simile a un condizionatore d’aria, le pompe di calore utilizzano il refrigerante che viene pompato da un compressore tra due serpentine dello scambiatore di calore in un processo costante di condensazione ed evaporazione. Tuttavia, a differenza di un condizionatore d’aria, le pompe di calore hanno la capacità di agire come un dispositivo di raffreddamento domestico e un dispositivo di riscaldamento domestico. Ciò è dovuto a una valvola di inversione che cambia la direzione del trasferimento di calore.

Le pompe di calore richiedono energia per funzionare. Tuttavia, minore è la differenza tra la temperatura dell’aria ambiente e la temperatura domestica desiderata, minore è l’energia utilizzata.

A quale temperatura le pompe di calore smettono di essere efficaci?

Le pompe di calore sono altamente efficienti a causa di come funziona l’energia termica. L’energia termica esiste nell’aria, anche quando la temperatura dell’aria è molto fredda. Per un essere umano, la differenza tra -18 °C e 21 °C è enorme: tuttavia, l’aria a -18 °C contiene l’85% dell’energia termica come l’aria a 21 °C. Le pompe di calore non pompano direttamente l’aria: prendono il calore dall’aria e lo usano per riscaldare la casa.

Tuttavia, quella differenza marginale nell’energia termica fa una grande differenza per l’efficienza. Per compensare il deficit, la pompa di calore deve lavorare di più per mantenere la stessa temperatura interna. Per questo motivo, le pompe di calore iniziano a perdere efficienza a circa 4 °C e diventano meno efficienti a circa -4 °C.

In pianura, raramente scende sotto i -4 °C. Per questo motivo, le pompe di calore ad aria sono molto comuni nelle case. Tuttavia, se vivi in ​​un clima in cui la temperatura diventa regolarmente così bassa in inverno (in montagna, ad esempio), è improbabile che una pompa di calore sia la tua migliore opzione per il riscaldamento invernale. Le pompe di calore continuano invece ad essere efficaci nel raffrescare gli ambienti interni, anche ad alte temperature.

Quindi, durante le fredde giornate invernali c’è ancora sufficiente calore disponibile, ma una volta che la temperatura scende al di sotto di un certo grado, le pompe di calore perderanno la loro efficienza operativa. Si sforzerebbero di estrarre ogni grammo di calore su cui possono mettere le mani, il che porterebbe a bollette elettriche elevate, facendo l’opposto di quello per cui le hai acquistate.

Le pompe di calore smettono di funzionare in modo efficiente come una volta già quando la temperatura esterna raggiunge circa 4 °C e si può dire che qualsiasi cosa al di sotto dell’intervallo da -4 °C e -1 °C è una temperatura alla quale una pompa di calore non è efficace. Pertanto, puoi contare su una pompa di calore convenzionale come soluzione per i tuoi requisiti di climatizzazione purché l’intervallo di temperatura sia superiore a -1 C.

Una possibile soluzione al problema

Sebbene ciò sia vero, ci sono soluzioni a questo problema. Le pompe di calore possono usufruire di sistemi di riscaldamento di riserva per aiutarle durante queste giornate fredde. Significa che potresti ancora possedere una pompa di calore per il tuo sistema di climatizzazione che, insieme al riscaldatore di riserva, potrebbe fornirti il ​​comfort dell’aria per tutto l’anno. Quindi le tue opzioni per il sistema di riscaldamento di riserva includeranno quanto segue:

È possibile utilizzare una caldaia che funziona a gas naturale o qualsiasi altro combustibile a basso costo come sistema di riscaldamento di riserva. Bene, questo sarebbe per lo più il caso quando c’è un facile accesso al gas. Le caldaie a gas che funzionano a gas naturale sono i casi più comuni in cui si può considerare la caldaia e i termosifoni come riscaldatore di riserva. Possono fornire un buon riscaldamento senza far pagare troppo al proprietario per il loro servizio durante le gelide giornate invernali.

Un’altra soluzione è qualcosa noto come “strisce termiche elettriche” o calore ausiliario. Quando una pompa di calore sta lottando per produrre calore, le strisce riscaldanti elettriche installate possono essere attivate e inizieranno ad aggiungere un’altra fonte di calore al sistema di riscaldamento. Queste belle aggiunte sono sufficienti per soddisfare le tue esigenze di riscaldamento nella maggior parte dei climi.

Un’altra soluzione è un prodotto più recente noto come pompe di calore a doppia alimentazione. Queste pompe di calore funzionano esattamente come le pompe di calore standard che abbiamo descritto qui, ma hanno un piccolo segreto. Quando la temperatura esterna scende a un certo livello, diciamo 0 °C, il riscaldatore supplementare prende il sopravvento. Quindi, hai la comodità e l’efficienza di una pompa di calore durante il suo intervallo di temperatura ottimale e la potenza di riscaldamento di un riscaldatore a gas ogni volta che è necessario. L’unico requisito è che avrai bisogno di una sorta di gas come fonte di combustibile, non solo elettricità.

Infine un’ultima soluzione, e la più costosa in anticipo, è la pompa di calore geotermica. Una pompa di calore geotermica estrae calore dal suolo anziché dall’aria. Poiché la temperatura del terreno è molto più calda e costante, ciò equivale a un calore più costante per la pompa di calore nonostante le temperature esterne più fredde. Questi tipi di pompe di calore non necessitano di un sistema di riscaldamento di riserva come le strisce riscaldanti o un riscaldatore a gas.

Non pagare più del dovuto per la tua pompa di calore!

Quando l’aria esterna ha una temperatura in cui una pompa di calore non è più efficace e si riceve aiuto da un sistema di riscaldamento supplementare, è necessario assicurarsi di non utilizzare quel sistema di backup più del necessario.

Quando si utilizza una fonte di riscaldamento di riserva, potrebbe entrare in funzione automaticamente o manualmente quando l’aria esterna è gelata. Questa commutazione tra i due sistemi può essere configurata sui controlli del termostato. Tuttavia, se scegli di avviare manualmente il sistema di riscaldamento di riserva come fonte primaria di generazione di calore, potresti aumentare notevolmente i costi operativi.

Questo perché l’aria esterna potrebbe oscillare tra temperature “abbastanza calde” e temperature “non abbastanza calde, e l’utilizzo della pompa di calore come generatore di calore durante quelle temperature abbastanza calde è generalmente più efficiente.



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