Sai come funzionano i climatizzatori a pompa di calore?

I condizionatori con pompa di calore sono una soluzione versatile per regolare la temperatura degli ambienti, offrendo sia raffrescamento estivo che riscaldamento invernale. Sempre più diffusi nelle case italiane, questi dispositivi combinano efficienza energetica e comfort, rendendoli ideali per chi cerca un sistema di climatizzazione sostenibile. Ecco come funzionano i climatizzatori a pompa di calore, quali sono le tipologie disponibili, i vantaggi e i costi indicativi per aiutare a capire se siano la scelta giusta per ogni casa.

Cos'è un climatizzatore a pompa di calore?

Un climatizzatore a pompa di calore è un dispositivo che regola la temperatura di un ambiente trasferendo calore da un punto all’altro, utilizzando un ciclo termodinamico. A differenza dei condizionatori tradizionali che si limitano a raffreddare, le pompe di calore possono riscaldare la casa ma anche rinfrescarla sfruttando l’energia presente nell’aria, nell’acqua o nel terreno.

Questo le rende una soluzione ecologica, capace di ridurre il consumo energetico rispetto ai sistemi di riscaldamento tradizionali come le caldaie a gas che stanno per essere vietate. Il sistema è composto da: 

• un’unità interna che diffonde aria calda o fredda nell’ambiente
• e un’unità esterna che scambia calore con l’ambiente esterno. 

La pompa di calore funziona grazie a un fluido refrigerante che circola in un circuito chiuso, assorbendo o cedendo calore a seconda della modalità selezionata (raffrescamento o riscaldamento).

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Qual è la differenza tra  una pompa di calore e un condizionatore inverter?

La differenza principale tra un condizionatore inverter e una pompa di calore risiede nella loro funzionalità e tecnologia: il condizionatore inverter utilizza un compressore a velocità variabile che regola la potenza in base alla temperatura desiderata, riducendo i consumi energetici; tuttavia è progettato principalmente per il raffrescamento, con il riscaldamento come funzione opzionale in alcuni modelli.

La pompa di calore è un sistema bidirezionale che riscalda in inverno e raffresca in estate, sfruttando il ciclo di refrigerazione in entrambe le modalità. Molti climatizzatori a pompa di calore integrano la tecnologia inverter per ottimizzare l’efficienza, ma non tutti i condizionatori inverter sono pompe di calore.

Quindi un condizionatore inverter si concentra sul raffrescamento con un’efficienza migliorata, mentre una pompa di calore offre una soluzione completa per il controllo della temperatura tutto l’anno.

Il funzionamento dei climatizzatori a pompa di calore 

Un climatizzatore a pompa di calore basa il suo funzionamento sul principio del trasferimento di calore tramite un ciclo termodinamico. Il cuore del sistema è il circuito refrigerante, composto da un compressore, un evaporatore, un condensatore e una valvola di espansione. Ecco come funziona:

• Per la modalità raffrescamento l’unità interna assorbe il calore dall’ambiente grazie al fluido refrigerante, che evapora a bassa temperatura nell’evaporatore. Il calore viene trasferito all’unità esterna, dove il refrigerante si condensa, rilasciando il calore nell’aria esterna. L’aria raffreddata viene poi diffusa nell’ambiente esterno.
• Per la modalità riscaldamento il ciclo si inverte. L’unità esterna estrae calore dall’aria esterna (anche a basse temperature, grazie a fluidi refrigeranti avanzati), che viene compresso per aumentare la temperatura. Il calore viene quindi trasferito all’unità esterna, riscaldando l’ambiente.
• Nei modelli più moderni con tecnologia inverter il compressore regola automaticamente la sua velocità per mantenere la temperatura costante, riducendo i consumi rispetto ai sistemi on/off tradizionali.
• Le pompe di calore aria-aria sfruttano l’energia termica presente nell’aria esterna, producendo fino al 3-5 kW di calore per ogni kW di energia elettrica consumata (Coefficiente di Prestazione, COP).

Questo processo è reso possibile da componenti come il fluido refrigerante (come ad esempio l’R32, ecologico e performante) e la valvola a quattro vie, che inverte il flusso per passare da raffrescamento a riscaldamento. Il risultato è un sistema versatile, capace di funzionare efficacemente anche a temperature esterne sotto lo zero.

Tipologie di climatizzatori a pompa di calore 

Esistono diversi tipi di climatizzatori a pompa di calore, ciascuna adatta a esigenze specifiche. Più precisamente:

• Aria-aria: sono i più comuni, trasferiscono calore tra l’aria interna e quella esterna. Sono facili da installare e ideali per case o appartamenti. Alcuni esempi includono i climatizzatori split (mono o multi-split).
• Aria-acqua: utilizzano l’aria esterna per riscaldare o raffreddare un circuito d’acqua, che alimenta termosifoni, pannelli radianti o sistemi di acqua sanitaria. Sono perfetti per sostituire le caldaie tradizionali.
• Geotermici: sfruttano il calore del terreno o dell’acqua sotterranea, offrendo massima efficienza ma richiedendo installazioni complesse e costose.
• Monoblocco: compatti, con tutte le componenti in un’unica unità interna, sono ideali per spazi piccoli senza necessità di un’unità esterna.
• Portatili: soluzioni mobili, meno efficienti ma pratiche per chi non può installare sistemi fissi.

La scelta dipende da fattori come la dimensione dell’ambiente a disposizione, il budget di partenza e la possibilità di installazione; i modelli aria-aria dominano il mercato domestico per la loro versatilità.

Air fans, CC BY-SA 4.0 / Wikimedia Commons

I vantaggi di un climatizzatore a pompa di calore 

Negli ultimi anni, i climatizzatori sono diventati sempre più popolari perché offrono numerosi benefici, tra cui:

• Efficienza energetica: consumano meno energia rispetto a caldaie e stufe elettriche, poiché puntano sul trasferimento di calore invece che sulla sua produzione diretta (COP fino a 5).
• Forniscono raffrescamento e riscaldamento in un unico dispositivo, eliminando la necessità di sistemi separati.
• Usando energia rinnovabile (come ad esempio il calore dell’aria), contribuiscono a ridurre l’impatto ambientale, specialmente con fluidi refrigeranti ecologici come l’R32.
• Danno comfort tutto l’anno: mantengono una temperatura costante, con modelli inverter che evitano sbalzi termici.
• in Italia l’installazione di pompe di calore può beneficiare di detrazioni fiscali (come l’Ecobonus) per l’efficientamento energetico.

Tra i principali svantaggi dei condizionatori a pompa di calore troviamo i costi di installazione potenzialmente elevati, soprattutto per i sistemi geotermici e aria-acqua. L’efficienza diminuisce inoltre a temperature esterne molto basse (sotto i 10° C) e l’installazione di unità esterne può richiedere l’autorizzazione condominiale o comunale.

Quanto costano i condizionatori a pompa di calore?

Il costo di un climatizzatore a pompa di calore varia in base alla tipologia, alla potenza e alla complessità dell’installazione. Per un sistema aria-aria monosplit (adatto a una stanza di 20-30 m²), i prezzi oscillano tra gli 800 e i 2.000 euro, inclusa l’installazione. I sistemi multi-split, per più ambienti, possono costare tra 1.500 e 4.000 euro. 

Le pompe di calore aria-acqua, più complesse, hanno prezzi tra i 2.000 e gli 8.000 euro, mentre i sistemi geotermici partono da 10.000 euro in su a causa dei lavori di scavo necessari. I modelli portatili sono i più economici, con costi tra i 300 e gli 800 euro, ma offrono prestazioni inferiori. Vanno poi considerati i costi di una manutenzione annuale (e di eventuali permessi e modifiche strutturali.