Pompa di calore in inverno – L’operatività di una pompa di calore rispecchia quella di un apparecchio che usiamo quotidianamente: il frigorifero. L’unica differenza è che, invece del frigorifero che asporta il calore dal suo interno per conservarlo freddo e lo disperde all’esterno, la pompa di calore sottrae il calore dall’esterno per scaldare l’edificio.
Ciononostante, ambedue gli apparecchi si basano sul medesimo principio termodinamico, l’effetto Joule-Thomson. Questo principio stabilisce che i gas alterano la loro temperatura quando subiscono una compressione o un’espansione senza introdurre energia supplementare.
Ci sono diverse sorgenti di calore ambientali disponibili per una pompa di calore da usare: l’aria, il terreno, le acque sotterranee e, in situazioni minori, le acque di superficie come laghi o fiumi. Queste sorgenti di calore sono gratuitamente accessibili e illimitate. Tuttavia, la loro temperatura iniziale è troppo bassa per poterle applicare direttamente per il riscaldamento degli ambienti o per l’acqua calda. Di conseguenza, la pompa di calore adopera un processo termodinamico basato sull’effetto Joule-Thomson per elevarsi il calore ambientale a un livello adatto per scaldare una casa e fornire acqua calda.
Pompa di calore in inverno – Discutere di calore ambientale durante l’inverno può sembrare un po’ audace. Tuttavia, fintanto che la temperatura della sorgente di calore (che sia aria, terra o acqua) supera il punto di ebollizione del refrigerante che veicola l’energia termica, il calore ambientale può essere impiegato in modo efficiente per riscaldare e fornire acqua calda. Considerando che il punto di ebollizione dei refrigeranti comunemente utilizzati varia da un massimo di -57°C a un minimo di -12°C, l’affidabilità delle prestazioni del sistema di riscaldamento è assicurata anche durante l’inverno. Durante le giornate di freddo eccezionale, quando l’impianto si avvicina alla sua capacità massima, può essere utilizzata una barra riscaldante elettrica supplementare per garantire la funzionalità.
L’efficienza di una pompa di calore in inverno varia in base alla sua struttura. Le variazioni di temperatura delle fonti energetiche per le pompe di calore salina/acqua (terreno) e acqua/acqua (falda acquifera) sono molto meno pronunciate rispetto alle pompe di calore aria/acqua. Nel terreno, ad esempio, a partire da una profondità di 10 metri, la temperatura non scende mai al di sotto dei 10°C durante tutto l’anno. Ecco perché le pompe di calore salina/acqua e acqua/acqua sono solitamente più efficienti delle pompe di calore aria/acqua, in particolare durante i mesi invernali.