Come funziona effettivamente una pompa di calore?

Aug 25, 2023

Di Paul Rauber

Illustrazioni di Peter e Maria Hoey

6 gennaio 2023

IL RECLAMO Circa il 10% dell’inquinamento da gas serra negli Stati Uniti deriva dai nostri sforzi per mantenere gli edifici caldi d’inverno e freschi d’estate. Questo perché, in misura imbarazzante, il controllo standard della temperatura si basa ancora in gran parte sulla combustione dei residui e delle fecce dell’era mesozoica.

Ma ora c’è un’alternativa a basse o nulle emissioni di carbonio: la pompa di calore. In inverno, estrae il calore dal terreno o dall'aria (anche a temperature esterne molto fredde) e lo trasferisce all'interno. In estate, gira al contrario, estraendo il calore dall'interno e pompandolo verso l'esterno. Tutto ciò che serve è una quantità minima di elettricità che, se prodotta da fonti rinnovabili, può rendere l’intero processo privo di emissioni di carbonio.

COME DOVREBBE FUNZIONARE Ricordi la seconda legge della termodinamica? Il calore si trasferisce da un'entità più calda a una più fredda. Le pompe di calore utilizzano il refrigerante per invertire questo processo: estraendo calore da un'area fredda (aria ambiente o suolo in inverno) e trasferendolo a una più calda (casa tua), o da casa tua all'esterno quando fa caldo. Esistono diverse opzioni tra cui scegliere, a seconda della disponibilità, del budget e della disposizione della casa. Le pompe di calore ad aria assomigliano a unità AC, con unità esterne ed interne collegate da un condotto. Le pompe geotermiche richiedono tubi riempiti di refrigerante che assorbono (o espellono) il calore dal terreno o da un corpo idrico.

COSA POTREBBE ANDARE SBAGLIATO? Le pompe di calore sono più difficili da utilizzare in climi molto freddi e, sebbene la tecnologia stia rapidamente migliorando, alcuni sistemi richiedono backup, che possono aumentare i costi e diminuire il risparmio di carbonio. (Il Dipartimento dell’Energia ha sfidato 10 produttori di pompe di calore a sviluppare modelli per climi freddi. Lennox è stata la prima a lanciarne uno in fase di sperimentazione questo inverno; potrebbe essere disponibile già nel 2024.) Idealmente, le pompe di calore dovrebbero essere progettate per adattarsi alle loro circostanze, tenendo conto delle dimensioni dell’area da riscaldare e raffreddare, delle temperature estreme locali e della disponibilità di terreno o acqua esterna.

E può essere difficile trovare installatori competenti; il ragazzo che ha messo il mio, ad esempio, non sapeva che richiedeva liquido refrigerante. Infine, non è come acquistare un nuovo scaldabagno quando quello vecchio si guasta. L’installazione di una pompa di calore richiede tempo, quindi è necessario pianificare in anticipo.

IL RISULTATO I costi operativi delle pompe di calore possono essere notevolmente inferiori rispetto ai sistemi convenzionali, soprattutto quando le pompe sostituiscono il battiscopa o altri riscaldatori elettrici o forni alimentati a olio combustibile. Ma i costi iniziali per installarne uno possono essere notevoli. I modelli con sorgente aerea sono più economici (da 3.500 a 7.000 dollari, all’incirca) ma sono meno efficienti e richiedono una manutenzione più frequente rispetto ai modelli con sorgente terrestre, che richiedono scavi e possono arrivare fino a 22.000 dollari installati.

La buona notizia è che l’Inflation Reduction Act prevede agevolazioni fiscali e sconti che potrebbero far risparmiare ai consumatori idonei fino a 8.000 dollari. E i proprietari di casa possono intascare un credito d’imposta sull’efficienza energetica domestica fino a 2.000 dollari.

Paul Rauber è un redattore senior presso Sierra. Puoi seguirlo su Twitter @paulrauber.

Peter e Maria Hoey sono un team di illustratori e grafici, fratello e sorella.