Il principio di funzionamento si basa sulle prestazioni di alcuni fluidi particolari, chiamati gas refrigeranti, che vengono usati come vettore dell’energia, ottenuta dai passaggi di stato da liquido a vapore e viceversa, che viene trasferita dall’ambiente esterno, che rappresenta la sorgente, all’interno dell’edificio.
Per sorgente esterna si intende l’Aria, l’Acqua o il Terreno ovvero le risorse rinnovabili naturali.
Per sintetizzare il concetto, la Pompa di Calore riesce a catturare l’energia presente nelle sorgenti naturali e la sfrutta in modo virtuoso per riscaldare l’acqua o l’aria che serve per riscaldare gli edifici o l’acqua calda sanitaria.
Il motore di questo trasferimento è un componente della Pompa di Calore che si chiama Compressore, il quale viene alimentato ad energia elettrica ed è in grado di generare una quantità di energia termica o frigorifera che può variare mediamente da 3 a 6 volte quella elettrica assorbita.
I componenti base per la costruzione di una Pompa di Calore sono:
Il Compressore
La valvola di espansione
L’Evaporatore
Il condensatore
L’evaporatore è il componente sul quale si ha una temperatura più bassa, mentre sul condensatore si ottiene una temperatura del fluido più alta, di conseguenza dal primo si ottiene aria o acqua fredda e nel secondo si ottiene aria o acqua calda a seconda della tipologia costruttiva o delle esigenze impiantistiche.
Il rendimento o efficienza viene espresso dal C.O.P. (Coefficient Of Perfomance) nel periodo invernale e dal E.E.R. (Enery Efficiency Ratio) nel periodo estivo.
Per semplificare, una Pompa di Calore che ha un COP di 4, è una macchina che consuma 1 kW Elettrico per fornire 4 kW Termici. Lo stesso criterio si utilizza per il periodo estivo calcolando l’E.E.R.
Un esempio che abbiamo sotto gli occhi tutti i giorni è il frigorifero che abbiamo in casa.
Le tipologie disponibili prevedono di sfruttare come sorgente l’aria esterna, nelle versioni dette Aria-Acqua,
l’acqua proveniente dalle falde sotterranee, nelle versioni dette Acqua-Acqua e il terreno con appositi scambiatori di calore, nelle versione dette Geotermiche.