Riscaldamento e raffreddamento con la pompa di calore
L'unico generatore di calore in grado di fare entrambe le cose.
Il raffreddamento delle abitazioni sta diventando sempre più interessante anche alle nostre latitudini, alla luce dei cambiamenti climatici e delle estati sempre più calde. Chi decide di installare una pompa di calore, sia in una nuova costruzione che in caso di sostituzione dell'impianto di riscaldamento, dovrebbe quindi prendere in considerazione questa possibilità già in fase di progettazione.
Una pompa di calore funziona in linea di principio come un frigorifero: il calore viene sottratto all'ambiente e portato a un livello di temperatura più elevato nella pompa di calore mediante compressione con l'ausilio di un refrigerante, per poi essere ceduto all'ambiente tramite un cosiddetto sistema di distribuzione del calore (ad es. riscaldamento a pavimento, radiatori).
Raffreddamento con la pompa di calore aria/acqua
Nei mesi freddi, l'acqua riscaldata dalla pompa di calore circola nel riscaldamento a pavimento, garantendo un calore confortevole. Per il raffreddamento, il circuito di raffreddamento della pompa di calore aria/acqua inverte il suo funzionamento e opera in modo reversibile tramite la valvola a quattro vie integrata nel circuito di raffreddamento. Grazie alla commutazione, l'acqua piacevolmente fresca viene inviata al riscaldamento a pavimento, abbassando così la temperatura ambiente. Il calore sottratto all'edificio viene ceduto all'ambiente tramite il ventilatore delle pompe di calore aria/acqua. Esistono due possibilità per utilizzare le pompe di calore per il raffreddamento: il raffreddamento passivo o quello attivo. Le soluzioni offrono vantaggi diversi.
Raffreddamento attivo con la pompa di calore
Il principio del raffreddamento attivo con una pompa di calore è in linea di principio applicabile a qualsiasi pompa di calore. Le pompe di calore aria/acqua possono solo raffreddare attivamente, poiché in estate l'aria esterna, che costituisce la fonte di calore, è troppo calda per il raffreddamento passivo.
Nel raffreddamento attivo, il funzionamento della pompa di calore viene semplicemente invertito tramite una valvola a quattro vie integrata. Con questo metodo, il compressore è in funzione e la pompa di calore può garantire temperature dell'acqua di raffreddamento costantemente basse rispetto al raffreddamento passivo.
I costi di esercizio del raffreddamento attivo sono più elevati rispetto al raffreddamento passivo, poiché il compressore continua a funzionare. In questo caso è opportuno combinare il sistema con un impianto fotovoltaico, poiché l'energia elettrica è necessaria proprio quando c'è il sole. In questo modo, anche nei mesi estivi aumenta la quota di energia elettrica autoprodotta.
Raffreddamento passivo con pompe di calore a salamoia o acqua/acqua
Il cosiddetto raffreddamento passivo (anche detto raffreddamento naturale) con pompa di calore a salamoia o acqua/acqua sfrutta le temperature più basse del suolo o delle acque sotterranee durante tutto l'anno per il raffreddamento. Nella pompa di calore a salamoia/acqua, il liquido salino sottrae il calore dal circuito di riscaldamento tramite uno scambiatore di calore e lo trasferisce alla sonda geotermica. Nelle pompe di calore acqua/acqua, questo compito è svolto dalle acque sotterranee. È sufficiente che le pompe di circolazione funzionino sia nel circuito di riscaldamento che nella fonte di calore, il compressore non deve funzionare (passivo). I costi tecnici e finanziari di installazione e i costi di esercizio per il raffreddamento passivo con la pompa di calore sono relativamente bassi. Di norma è possibile ottenere una buona regolazione della temperatura degli ambienti interni, ma la potenza di raffreddamento effettiva dipende in larga misura dal dimensionamento della fonte di calore. Un effetto collaterale positivo è che le sonde geotermiche si rigenerano grazie al calore fornito dagli ambienti abitativi. Ciò aumenta l'efficienza della pompa di calore per il riscaldamento.
Quali presupposti devono essere creati?
Se si desidera utilizzare una pompa di calore anche per il raffreddamento, è necessario adeguare il resto dell'impianto di riscaldamento. I radiatori tradizionali non sono adatti al raffreddamento, poiché la loro superficie ridotta consente solo un raffreddamento limitato dell'aria ambiente. A ciò si aggiunge l'elevato rischio di formazione di condensa.
Raffreddamento silenzioso
Nel cosiddetto raffreddamento silenzioso, i sistemi di riscaldamento a pavimento, a parete e a soffitto vengono utilizzati anche per il raffreddamento. Grazie alle ampie superfici di trasmissione, non è necessario alcun supporto attivo da parte dei ventilatori e non si produce alcun rumore (silenzioso). La temperatura dell'acqua di raffreddamento deve essere mantenuta al di sopra del punto di rugiada per evitare la formazione di condensa. Negli ambienti da raffreddare, un regolatore intelligente della temperatura ambiente (Smart RTC) monitora la temperatura e l'umidità. Il miscelatore di riscaldamento necessario mantiene automaticamente la temperatura dell'acqua di raffreddamento al di sopra del punto di rugiada calcolato dal gestore della pompa di calore. Il raffreddamento silenzioso è ideale per contrastare il graduale riscaldamento dell'edificio.
Raffreddamento dinamico
È possibile ottenere prestazioni di raffreddamento più elevate con i ventilconvettori. Grazie al supporto attivo dei ventilatori nel trasferimento del calore, è possibile trasferire una maggiore potenza di raffreddamento anche in presenza di elevata umidità dell'aria. Le temperature dell'acqua di raffreddamento sono inferiori al punto di rugiada e raffreddano e deumidificano l'aria ambiente. La condensa che si forma deve essere scaricata tramite uno scarico di condensa.
condensa
Nel raffreddamento dinamico, tutte le tubazioni e i distributori devono essere dotati di un isolamento a tenuta di vapore, in modo che le tubazioni non “sudino”.
Nella progettazione occorre tenere conto della prevenzione o dello smaltimento della condensa.
Nel raffreddamento statico, dopo il miscelatore del circuito di riscaldamento la temperatura viene mantenuta al di sopra del punto di rugiada calcolato. Un sensore del punto di rugiada aggiuntivo installato sui distributori interrompe il funzionamento del raffreddamento se, ad esempio, l'elevata umidità dell'aria provoca una caduta di condensa.
Quanto è ecologico il raffreddamento con pompa di calore?
Una pompa di calore non utilizza combustibili fossili, ma energia ambientale proveniente dall'aria, dal suolo o dalle acque sotterranee, che moltiplica con l'energia elettrica. Di conseguenza, il suo funzionamento è a bassissime emissioni e, se si utilizza energia verde o energia autoprodotta tramite un impianto fotovoltaico, è addirittura completamente neutrale dal punto di vista climatico. Non importa se la pompa di calore viene utilizzata per riscaldare o raffreddare.
Commutazione della pompa di calore in modalità raffreddamento
Il gestore della pompa di calore può attivare la modalità di raffreddamento tramite la commutazione automatica della modalità operativa se la temperatura esterna supera per un periodo prolungato il valore impostabile. Naturalmente è possibile anche un intervento manuale tramite il regolatore sull'apparecchio o l'app mobile.
È possibile installare un sistema di raffreddamento a posteriori?
In determinate condizioni è possibile installare a posteriori un sistema di raffreddamento silenzioso. I normali radiatori non sono adatti al raffreddamento. È possibile sostituire i radiatori con ventilconvettori, purché questi siano dimensionati in modo tale da funzionare con temperature dell'acqua di raffreddamento superiori al punto di rugiada.
La funzione di raffreddamento viene integrata al meglio nel sistema esistente sin dall'inizio. I riscaldamenti a superficie vengono quindi utilizzati preferibilmente per il riscaldamento e il raffreddamento. In questo modo è possibile raffreddare ogni stanza. Le superfici fredde garantiscono ambienti a temperatura piacevole senza correnti d'aria e in modo completamente silenzioso.
Progettare e installare una pompa di calore con funzione di raffreddamento
Che vengano utilizzate per il riscaldamento o il raffreddamento, le pompe di calore sono adatte a quasi tutte le situazioni edilizie. La scelta della pompa di calore più adatta dipende dallo spazio disponibile nell'edificio o sul terreno, dal fabbisogno energetico dell'edificio e dalla situazione edilizia.
Una progettazione a regola d'arte da parte dell'artigiano è importante per garantire la soddisfazione a lungo termine e soddisfare le esigenze degli abitanti. Dimplex offre un'ampia gamma di prodotti adatti a ogni applicazione nel campo del riscaldamento e del raffreddamento.