La pompa di calore è una macchina utilizzata per il riscaldamento invernale e il condizionamento estivo degli edifici e costituisce una valida ed ecologica alternativa alle caldaie tradizionali.

Il principio di funzionamento della pompa di calore è basato su un ciclo termodinamico, analogo a quello d’un comune frigorifero, che raffredda l’interno pompando calore verso esterno; al contrario, la pompa di calore raffredda l’ambiente esterno convogliando il calore all’interno.

La pompa di calore è una macchina molto efficiente nel caso d’applicazioni civili per riscaldamento, essendo capace di sfruttare le notevoli risorse d’energia che esistono nell’ambiente, ma non utilizzabili per uno scambio diretto, poiché i fluidi (aria, acqua) o i corpi (suolo) hanno temperature in genere troppo basse.

 

 

L’efficienza degli impianti varia sia in funzione delle tipologie di macchine utilizzate, sia in base alla temperatura della sorgente esterna di calore.

 

 

L’applicazione più efficiente è quella che prevede l’impiego di pompe di calore abbinate a sonde geotermiche, che permettono di sfruttare l’energia geotermica immagazzinata nel sottosuolo del nostro pianeta.
A 10 metri di profondità la temperatura del sottosuolo rimane costante anche d'inverno grazie al flusso di calore presente nel sottosuolo. Per questo motivo, l'energia geotermica è disponibile in modo permanente tutto l'anno e cresce in funzione della profondità: tra i 130 e i 300 metri la temperatura oscilla tutto l’anno tra i 14° e i 20° gradi centigradi.

 

 

Questo sistema prevede dei costi d’investimento superiori a quelli tradizionali, ma riduce notevolmente i costi di gestione e manutenzione degli impianti e i risparmi che si possono ottenere sono consistenti (circa 50-60% rispetto a un impianto tradizionale).

Il grafico mostra i costi energetici d’una tipica villa unifamiliare in pianura padana.

 

A titolo d’esempio si considera che, per riscaldare una villa ben coibentata di circa 250 metri quadrati per 180 giorni l’anno e 12 ore al giorno sono necessari circa 10.500 kilowattora; un sistema geotermico sarebbe in grado di produrli consumando soltanto 3.000 kilowattora, corrispondenti a una potenza simile a quella d’un ferro da stiro (1.3 kilowattora).