Come Fare Raffrescamento Estivo Con Le Pompe Di Calore?
1) I Climatizzatori A Pompa Di Calore Aria-Aria
Nel linguaggio comune spesso si tende a utilizzare il termine “condizionatore” per riferirsi a qualsiasi dispositivo in grado di raffreddare l’aria in estate. Tuttavia, è importante distinguere tra condizionatori semplici e climatizzatori a pompa di calore. I primi sono progettati esclusivamente per il raffrescamento, mentre i secondi sono dispositivi reversibili, capaci cioè di funzionare anche in modalità riscaldamento, diventando a tutti gli effetti una fonte di climatizzazione per tutto l’anno.
I climatizzatori a pompa di calore aria-aria trasferiscono il calore da un ambiente all’altro attraverso un ciclo frigorifero. In estate, funzionano come un frigorifero al contrario: prelevano calore dall’interno dell’abitazione e lo rilasciano all’esterno. In inverno, il ciclo si inverte, consentendo di estrarre energia termica dall’aria esterna — anche con temperature molto basse — per riscaldare gli ambienti.
Questi sistemi utilizzano scambiatori di calore interni ed esterni, un compressore e un circuito chiuso di gas refrigerante. Un vantaggio importante delle pompe di calore moderne è la possibilità di deumidificare e filtrare l’aria, migliorando il comfort abitativo anche in termini di salubrità e qualità dell’aria indoor.
La tecnologia inverter ha rappresentato una vera e propria rivoluzione nell’ambito dell’efficienza energetica. Nei climatizzatori tradizionali “on-off”, il compressore si attiva alla massima potenza fino al raggiungimento della temperatura desiderata, per poi spegnersi e riaccendersi ciclicamente. Questo comporta consumi elevati e maggiore usura. I modelli inverter, invece, modulano automaticamente la potenza in funzione delle necessità, garantendo una regolazione più precisa della temperatura, minori consumi e una vita utile più lunga dell’apparecchio.
Per quanto riguarda l’installazione, i climatizzatori a pompa di calore aria-aria vengono solitamente collocati in alto sulle pareti per sfruttare il naturale movimento dell’aria: l’aria fresca, essendo più densa, tende a scendere verso il basso, garantendo una distribuzione omogenea del freddo.
Un ulteriore aspetto da considerare riguarda la silenziosità, oggi fondamentale, soprattutto in ambienti notturni o residenziali. I modelli di ultima generazione, anche in modalità raffrescamento, raggiungono livelli di rumorosità inferiori a 20 dB, rendendoli adatti anche per le camere da letto.
Dal punto di vista normativo e incentivante, i climatizzatori a pompa di calore possono rientrare negli incentivi statali per l’efficienza energetica, come il Conto Termico 2.0 o la detrazione del 50-65% per le ristrutturazioni e l’efficienza energetica, se l’intervento sostituisce un impianto di riscaldamento esistente. Tuttavia, è fondamentale verificare che l’apparecchio sia in classe energetica A o superiore, come richiesto dalle normative europee aggiornate dal Regolamento UE 2017/1369 e dalle nuove etichettature energetiche in vigore dal 2021.
2) Il Raffrescamento Con Le Pompe Di Calore Aria-Acqua
Un sistema alternativo e sempre più diffuso per il raffrescamento estivo degli edifici è rappresentato dalle pompe di calore aria-acqua. Queste macchine, pur prelevando calore dall’aria esterna, trasferiscono l’energia termica attraverso un fluido (acqua) invece che mediante l’aria, come accade nei climatizzatori.
In estate, grazie a un circuito frigorifero reversibile, la pompa di calore estrae calore dall’acqua dell’impianto interno e lo espelle all’esterno, abbassando così la temperatura dell’acqua circolante. Quest’acqua raffreddata viene poi distribuita tramite terminali interni che possono essere pannelli radianti, ventilconvettori o sistemi a soffitto.
Un impianto di questo tipo è spesso combinato con impianti radianti a bassa temperatura, che funzionano molto bene sia in modalità invernale (riscaldamento) sia in modalità estiva (raffrescamento). Le temperature tipiche di mandata sono, rispettivamente, di circa 35°C in inverno e 15-18°C in estate, valori che garantiscono elevata efficienza energetica.
Rispetto ai termosifoni tradizionali, i pannelli radianti richiedono temperature di esercizio molto più basse e permettono una distribuzione uniforme del comfort termico. Tuttavia, quando si usano in modalità raffrescamento, è essenziale controllare l’umidità relativa dell’ambiente per evitare la formazione di condensa. A tal fine, vengono spesso installati deumidificatori o sistemi di controllo climatico avanzati.
Un ulteriore vantaggio delle pompe di calore aria-acqua reversibili riguarda la possibilità di integrare la produzione di acqua calda sanitaria anche durante il raffrescamento. Grazie all’utilizzo di scambiatori supplementari o di funzioni di recupero del calore, parte dell’energia termica sottratta agli ambienti interni può essere utilizzata per riscaldare l’acqua sanitaria, migliorando ulteriormente il rendimento globale dell’impianto.
In termini economici, anche questi sistemi possono accedere agli incentivi del Conto Termico o alle detrazioni fiscali per l’efficienza energetica, a condizione che rispettino le prestazioni minime richieste dalla normativa vigente. È consigliabile valutare attentamente il COP (Coefficient of Performance) in modalità raffrescamento, poiché un valore elevato indica un elevato rendimento frigorifero, con conseguenti risparmi sui costi di esercizio.
3) Il Raffrescamento “Passivo” Con Le Pompe Geotermiche O Acqua-Acqua
Uno degli approcci più efficienti ed ecologici al raffrescamento estivo è quello che utilizza il raffrescamento passivo, possibile solo con pompe di calore geotermiche o acqua-acqua. Questo tipo di tecnologia non impiega il compressore, bensì sfrutta la temperatura costante del sottosuolo o dell’acqua di falda per mantenere freschi gli ambienti interni.
In un sistema geotermico, ad esempio, la pompa di calore è collegata a una sonda verticale o orizzontale immersa nel terreno, dove le temperature sono relativamente stabili tutto l’anno (tra 10 e 16°C). In estate, la pompa può trasferire direttamente il calore dell’edificio nel terreno, semplicemente attivando le pompe di circolazione, senza dover utilizzare il compressore.
Questa modalità consente un forte risparmio energetico, in quanto il consumo elettrico si riduce notevolmente. Inoltre, i sistemi passivi sono più silenziosi, affidabili nel tempo e presentano minori costi di manutenzione, poiché il compressore — componente soggetto a maggiore usura — rimane inattivo durante il raffrescamento.
Nel caso delle pompe di calore acqua-acqua, il principio è simile ma viene utilizzata l’acqua di falda come sorgente fredda. Anche in questo caso è fondamentale la presenza di un’autorizzazione idrogeologica, poiché è necessario realizzare un pozzo di prelievo e uno di reimmissione. Inoltre, occorre valutare attentamente la qualità dell’acqua (temperatura, portata, contenuto salino) e l’impatto ambientale.
Uno dei vantaggi principali del raffrescamento passivo è la sua elevata efficienza stagionale, che può essere anche 5 o 6 volte superiore rispetto a un sistema aria-aria tradizionale. Naturalmente, i costi iniziali di installazione sono più elevati, ma nel medio-lungo termine si ammortizzano rapidamente grazie ai bassi consumi elettrici e agli incentivi disponibili (Conto Termico o Superbonus, laddove ancora applicabile).
4) I Due Principali Sistemi Di Distribuzione Del Freddo
La distribuzione del freddo all’interno dell’edificio è un aspetto cruciale per il comfort abitativo estivo e dipende fortemente dal tipo di impianto installato. I due sistemi più comuni sono: i pannelli radianti (a pavimento, parete o soffitto) e i ventilconvettori.
I pannelli radianti, già ampiamente utilizzati per il riscaldamento, possono essere impiegati anche in estate per raffrescare. Funzionano facendo scorrere acqua fredda all’interno di tubi integrati nelle superfici (pavimenti, pareti, soffitti), abbassando la temperatura dell’ambiente per irraggiamento e conduzione. Il processo è lento, ma molto uniforme e silenzioso.
I ventilconvettori, invece, sono apparecchi dotati di una batteria di scambio termico attraversata da acqua fredda e un ventilatore che forza l’aria ambiente a passare attraverso di essa. Questo consente un raffrescamento rapido e reattivo, ideale per locali dove la temperatura varia frequentemente o per rispondere velocemente a picchi di calore.
L’acqua fredda nei pannelli radianti può scendere fino a 16-18°C, mentre nei ventilconvettori si può arrivare a 8-10°C, senza rischi di formazione di condensa grazie alla ventilazione forzata. Tuttavia, è sempre opportuno integrare il sistema con un igrometro e una centralina di regolazione, così da mantenere l’umidità sotto controllo.
Dal punto di vista della progettazione, il raffrescamento radiante è più indicato nei nuovi edifici o nelle ristrutturazioni profonde, mentre i ventilconvettori sono più facili da integrare in impianti esistenti. In entrambi i casi, è possibile realizzare impianti ibridi, in cui si combinano diverse tipologie di distribuzione a seconda delle zone dell’edificio (ad es. radiante nella zona notte, ventilconvettori nella zona giorno).
5) Potenzialità Frigorifera Di Pannelli Radianti E Ventilconvettori
La potenzialità frigorifera rappresenta la capacità del sistema di rimuovere calore dall’ambiente e dipende da diversi fattori interconnessi. Primo tra tutti, la superficie disponibile: maggiore è la superficie radiante o la potenza del ventilconvettore, maggiore sarà la capacità di raffrescamento.
Con i ventilconvettori, è possibile ottenere potenze frigorifere che variano tra 30 e 60 W/mq, a seconda della portata d’aria e della temperatura di mandata. Questi valori possono aumentare con ventilazione più intensa, a scapito però del comfort acustico.
Nel caso dei pannelli radianti, la potenzialità è mediamente inferiore, attestandosi attorno a 25-35 W/mq. Tuttavia, in condizioni favorevoli — ad esempio, con pavimenti in pietra esposti al sole diretto — si possono raggiungere valori di picco fino a 100 W/mq. In questi casi, è opportuno prevedere un sistema di deumidificazione per evitare problemi di condensa.
Il raffrescamento a soffitto rappresenta una soluzione particolarmente interessante: l’aria fredda tende naturalmente a scendere, contribuendo a una distribuzione più efficace della temperatura. In modalità chiusa (circuiti interni), si possono raggiungere potenze di 40-80 W/mq, mentre nei sistemi aperti (aria trattata), si possono toccare valori anche di 150 W/mq, grazie all’elevato scambio convettivo.
Non va sottovalutato l’effetto dell’umidità relativa: un ambiente con umidità troppo alta riduce la percezione del fresco e può compromettere il rendimento del sistema. Per questo motivo, nei sistemi più evoluti viene sempre previsto un controllo combinato di temperatura e umidità.
