Pompa di calore: che cos’è
Gli impianti a pompa di calore consistono in un generatore termico in grado di trasferire energia da una sorgente naturale a bassa temperatura verso un ambiente a temperatura più elevata, sfruttando un ciclo termodinamico alimentato prevalentemente da energia elettrica. A differenza dei sistemi di riscaldamento tradizionali, la pompa di calore non produce direttamente calore attraverso un combustibile, ma recupera energia termica già presente nell’aria, nell’acqua o nel terreno, incrementandone il livello termico per renderla utilizzabile negli edifici.
Negli ultimi anni, gli impianti di riscaldamento a pompa di calore hanno avuto una diffusione sempre maggiore, grazie allo sviluppo di edifici ad alte prestazioni, alle politiche di decarbonizzazione e all’evoluzione normativa in materia di efficienza energetica. La loro adozione consente infatti di ridurre i consumi di energia primaria e le emissioni di CO₂.
L’impiego della pompa di calore non si limita al solo riscaldamento invernale, ma i moderni impianti reversibili sono infatti progettati per garantire anche la produzione di acqua calda sanitaria e il raffrescamento estivo, rendendo possibile la gestione dell’intero comfort termo-igrometrico dell’edificio mediante un unico generatore.
La scelta della tecnologia più adatta dipende da numerosi fattori, tra cui le condizioni climatiche, la destinazione d’uso dell’immobile, le caratteristiche dell’involucro edilizio, la disponibilità delle sorgenti energetiche e la tipologia dei terminali di emissione installati.
Come funziona una pompa di calore
Il principio di funzionamento si basa sul trasferimento di energia termica mediante un circuito frigorifero chiuso, nel quale circola un fluido refrigerante che cambia continuamente stato fisico tra liquido e vapore.
Negli impianti a pompa di calore, il fluido frigorigeno assorbe calore dalla sorgente esterna attraverso l’evaporatore, quindi evapora a bassa temperatura e viene successivamente compresso dal compressore, aumentando pressione e temperatura. Il calore così concentrato è ceduto all’impianto di climatizzazione tramite il condensatore, mentre il fluido refrigerante ritorna allo stato liquido e riprende il ciclo passando attraverso la valvola di espansione.
Il processo è analogo, seppur inverso, rispetto a quello di un frigorifero: anziché espellere il calore dall’interno verso l’esterno, la pompa di calore recupera energia dall’ambiente circostante per trasferirla all’interno dell’edificio.
Le principali sorgenti energetiche utilizzabili sono:
- aria esterna
- acqua di falda, lago o fiume
- terreno mediante sonde geotermiche
- accumuli termici alimentati da energia solare.
Il rendimento della macchina risulta tanto maggiore quanto più contenuta è la differenza di temperatura tra la sorgente esterna e il fluido dell’impianto di distribuzione. Per questo motivo le pompe di calore esprimono le migliori prestazioni quando abbinate a impianti radianti a pavimento, parete o soffitto, che lavorano con acqua a bassa temperatura.
Impianti pompa di calore: struttura, componenti e ciclo
Dal punto di vista costruttivo, una pompa di calore è costituita da un circuito frigorifero chiuso composto dai quattro elementi fondamentali già citati:
- evaporatore
- compressore
- condensatore
- valvola di espansione.
All’interno del circuito circola il fluido refrigerante, che evapora e condensa a temperature particolarmente basse, così da rendere possibile il trasferimento di energia termica.
Il ciclo frigorifero si articola in altrettante fasi principali:
- Compressione: il compressore aspira il fluido allo stato gassoso proveniente dall’evaporatore e ne aumenta pressione e temperatura mediante lavoro meccanico;
- Condensazione: il gas caldo attraversa il condensatore, dove cede calore all’acqua dell’impianto di climatizzazione o dell’acqua calda sanitaria, tornando allo stato liquido;
- Espansione: attraversando la valvola di laminazione, il fluido subisce una brusca riduzione di pressione e temperatura, preparandosi alla fase successiva.
- Evaporazione: nell’evaporatore il refrigerante assorbe calore dalla sorgente esterna e ritorna completamente allo stato gassoso, chiudendo il ciclo.
I componenti possono essere racchiusi in un’unica unità (sistemi monoblocco) oppure suddivisi tra unità interna ed esterna (sistemi split), soluzione oggi molto diffusa negli edifici residenziali.
L’efficienza globale dell’impianto viene generalmente espressa attraverso il COP (Coefficient of Performance) in modalità riscaldamento e l’EER (Energy Efficiency Ratio) oppure il SEER (Seasonal Energy Efficiency Ratio) per il funzionamento estivo, parametri che consentono di confrontare le prestazioni delle diverse macchine in condizioni standardizzate.
Utilizzo invernale della pompa di calore
Contrariamente a quanto si potrebbe pensare, le pompe di calore mantengono un funzionamento efficiente anche durante la stagione invernale.
L’energia termica contenuta nell’aria, nell’acqua o nel terreno rimane infatti disponibile anche con temperature esterne inferiori a 0 °C. Il fluido refrigerante possiede punti di evaporazione estremamente bassi e riesce quindi ad assorbire calore anche in condizioni climatiche rigide.
Le pompe di calore geotermiche e quelle acqua-acqua garantiscono generalmente rendimenti più elevati rispetto alle macchine aria-acqua, poiché il terreno e le falde acquifere mantengono temperature relativamente costanti durante tutto l’anno. Nei climi particolarmente freddi alcuni sistemi prevedono l’integrazione con resistenze elettriche oppure con generatori ausiliari, così da garantire continuità di esercizio anche nelle condizioni di progetto più gravose.
Le tipologie di pompe di calore
Le pompe di calore possono essere classificate secondo differenti criteri. Una prima distinzione riguarda la modalità di funzionamento dell’impianto:
- pompe di calore monovalenti: sono capaci di coprire autonomamente l’intero fabbisogno energetico dell’edificio;
- pompe di calore bivalenti: sono integrate con altri generatori, come caldaie a condensazione o sistemi ibridi.
La classificazione più diffusa prende invece in considerazione la sorgente da cui viene prelevata l’energia e il fluido utilizzato per distribuirla all’edificio:
- aria-acqua: è la soluzione più impiegata negli edifici residenziali. Recupera calore dall’aria esterna e lo trasferisce all’acqua dell’impianto di climatizzazione o dell’acqua calda sanitaria;
- aria-aria: trasferisce direttamente il calore all’aria interna mediante unità terminali canalizzate o split. Rientrano in questa categoria numerosi sistemi reversibili;
- acqua-acqua: utilizza l’acqua di falda o altre risorse idriche, garantendo rendimenti particolarmente elevati laddove le condizioni geologiche lo consentano;
- terra-acqua (geotermica): sfrutta l’energia accumulata nel terreno tramite sonde geotermiche verticali o orizzontali. Pur richiedendo investimenti iniziali superiori, offre elevata stabilità prestazionale durante tutto l’anno.
Perle pompe aria-acqua esistono inoltre due differenti configurazioni costruttive: nel sistema monoblocco tutti i componenti frigoriferi sono racchiusi nell’unità esterna, mentre negli impianti split compressore e circuito frigorifero risultano suddivisi tra unità esterna e modulo interno.
Impianti con pompa di calore: normative e agevolazioni
La progettazione degli impianti di riscaldamento a pompa di calore è disciplinata da un articolato quadro normativo europeo e nazionale che definisce i requisiti di efficienza energetica, sicurezza, installazione e certificazione degli impianti.
Il riferimento principale è costituito dal D.Lgs.192/2005 e successive modifiche e integrazioni, che recepisce nell’ordinamento italiano le direttive UE sulla prestazione energetica degli edifici e disciplina i requisiti minimi di efficienza energetica sia per le nuove costruzioni sia per gli interventi di riqualificazione.
A tale normativa si affianca il DM Requisiti Minimi del 26 giugno 2015, tuttora vigenti con gli aggiornamenti derivanti dall’evoluzione della normativa europea, che definiscono le modalità di verifica delle prestazioni energetiche degli edifici e dei relativi impianti tecnologici.
Dal punto di vista comunitario, un ruolo centrale è svolto dalla Direttiva UE 2024/1275 (EPBDIV – Energy Performance of Buildings Directive), che orienta il settore delle costruzioni verso edifici a emissioni sempre più ridotte e favorisce la progressiva sostituzione dei generatori alimentati da combustibili fossili con sistemi ad alta efficienza, tra cui le pompe di calore.
Per quanto riguarda la progettazione impiantistica, risultano inoltrefondamentali:
- D.M. 37/2008, che disciplina la progettazione, l’installazione e la dichiarazione di conformità degli impianti tecnologici negli edifici;
- D.P.R. 74/2013, relativo all’esercizio, alla conduzione, al controllo e alla manutenzione degli impianti termici;
- D.Lgs. 199/2021, che recepisce la Direttiva RED II e introduce specifici obblighi di integrazione delle fonti rinnovabili negli edifici di nuova costruzione e nelle ristrutturazioni rilevanti.
Tra i principali meccanismi di sostegno rientra il Conto Termico 3.0 per pompe di calore, destinato a favorire la sostituzione di generatori meno efficienti con sistemi alimentati da fonti rinnovabili.
Restano inoltre disponibili, nei limiti e secondo le modalità stabilite annualmente dalla normativa vigente, le detrazioni fiscali dedicate agli interventi di efficientamento energetico e di ristrutturazione edilizia, qualora ricorrano i requisiti tecnici previsti.
Termo: il software di Namirial per la certificazione energetica
Installare impianti fotovoltaici con accumulo e pompa di calore rientra nel quadro della certificazione energetica degli edifici, per la quale al giorno d’oggi è fondamentale ricorrere all’uso di adeguati strumenti digitali professionali.
Il software Termo di Namirial assicura massima versatilità, precisione e semplicità d’uso ed è la soluzione ideale per gestire tutte le casistiche in maniera rapida, grazie anche alla doppia modalità di inserimento dati, sia in tabellare sia CAD e sempre aggiornato alle normative vigenti. Termo è adeguato alle novità introdotte dal Decreto Requisiti Minimi 2025 (DM 28/10/2025).
Aggiornato a tutte le norme della serie UNI/TS 11300 e Certificato dal CTI,Termo consente di calcolare le prestazioni energetiche di qualsiasi tipo di edificio, residenziale e non, e per tutti i servizi previsti dalle norme: riscaldamento, raffrescamento, acqua calda sanitaria, ventilazione, illuminazione e trasporto. Grazie al modulo dedicato, il software redige APE (Attestato di Prestazione Energetica) per tutte le regioni e genera file XML conformi ai vari tracciati regionali.
Inoltre, il modulo Legge 10 consente di effettuare le verifiche sia secondo il DM 28/10/2025 che conformemente alle diverse normative regionali. Il puntuale aggiornamento a tutte le FAQ ufficiali del MiSE permette di rispettare sempre l’interpretazione più corretta e produrre, in tal modo, documenti perfettamente conformi alle normative.
Con Termo, parte della vasta gamma di soluzioni tecnologiche per l’edilizia di Namirial, progettisti e tecnici qualificati sono in grado di gestire tutto ciò che concerne la certificazione energetica al massimo dell’efficienza.
