Il funzionamento in cinque punti
- Il calore passa spontaneamente dal caldo al freddo; per portarlo nella direzione opposta serve lavoro, fornito dal compressore elettrico.
- Il refrigerante, un fluido che bolle a temperature molto basse, è il "mezzo di trasporto" del calore.
- All'esterno il refrigerante evapora e assorbe calore; all'interno condensa e lo cede.
- L'energia resa è la somma del calore prelevato fuori e dell'elettricità usata dal compressore: per questo supera l'energia consumata.
- Una valvola a quattro vie inverte il ciclo: la stessa macchina può scaldare d'inverno e raffrescare d'estate.
Il ciclo frigorifero, fase per fase
Dentro ogni pompa di calore, dal piccolo split all'unità aria-acqua per tutta la casa, circola lo stesso circuito chiuso con quattro componenti principali.
- Evaporatore. È lo scambiatore a contatto con la sorgente, per esempio la batteria alettata dell'unità esterna attraversata dal ventilatore. Il refrigerante entra freddo e a bassa pressione, più freddo dell'aria esterna anche quando questa è a 0 °C: per questo assorbe calore ed evapora.
- Compressore. Aspira il vapore e lo comprime. Aumentando la pressione aumenta anche la temperatura, che può superare largamente quella dell'acqua da riscaldare. È l'unico componente che consuma molta elettricità.
- Condensatore. Il vapore caldo cede calore all'acqua dell'impianto (nelle aria-acqua) o all'aria della stanza (negli split). Cedendo calore torna liquido.
- Valvola di espansione. Fa cadere bruscamente la pressione del liquido, che si raffredda e torna all'evaporatore pronto a ricominciare.
Il frigorifero di casa fa esattamente questo: l'evaporatore è dentro la cella, il condensatore è la griglia calda sul retro. La pompa di calore per il riscaldamento mette l'evaporatore fuori e il condensatore dentro casa.
Che cosa sono COP, SCOP, EER e SEER
| Indice | Che cosa misura | Come leggerlo |
|---|---|---|
| COP | Calore reso ÷ elettricità assorbita, in riscaldamento, in una condizione di prova fissa | COP 4 a 7 °C esterni e acqua a 35 °C: 4 kWh di calore per 1 kWh elettrico, solo in quel punto |
| SCOP | Lo stesso rapporto medio su una stagione di riscaldamento di riferimento | È il valore più utile per stimare la bolletta; cambia con il clima e con la temperatura dell'acqua |
| EER | Freddo prodotto ÷ elettricità assorbita in raffrescamento, in un punto di prova | Riguarda l'uso estivo |
| SEER | Efficienza stagionale in raffrescamento | Il valore da confrontare tra climatizzatori |
Esempio con ipotesi dichiarate. Una casa ha bisogno di 8.000 kWh di calore in un inverno. Con una pompa di SCOP 4,0 servono 8.000 ÷ 4,0 = 2.000 kWh elettrici; con SCOP 2,8, valore realistico con termosifoni a 55 °C in un clima freddo, ne servono circa 2.860. A 0,28 €/kWh la differenza vale circa 240 € all'anno. Il calcolo è illustrativo e serve a mostrare quanto pesa lo SCOP. Le definizioni sono raccolte anche nel glossario dell'energia.
Perché il rendimento cambia con la temperatura
Il lavoro del compressore cresce con il "salto" di temperatura tra sorgente e utenza. Prelevare calore da aria a 7 °C per produrre acqua a 35 °C richiede meno lavoro che prelevarlo da aria a −5 °C per produrre acqua a 55 °C. Da qui due conseguenze pratiche:
- i terminali a bassa temperatura (pavimento radiante, fan coil, radiatori generosi) fanno rendere meglio la stessa macchina;
- nelle giornate più fredde la potenza disponibile e il COP calano proprio quando la casa chiede più calore, quindi la macchina va dimensionata sulla temperatura di progetto della vostra zona.
Le sorgenti più stabili, come il terreno a qualche metro di profondità, mantengono temperature simili tutto l'anno: per questo le pompe geotermiche hanno di solito rendimenti più costanti delle aria-acqua. Su come adattare l'impianto esistente c'è la guida pompa di calore per termosifoni.
Aria-aria, aria-acqua e geotermica: come lavorano
Aria-aria
Il calore preso dall'aria esterna viene ceduto direttamente all'aria della stanza da un'unità interna a parete, a pavimento o canalizzata. È il condizionatore con pompa di calore: scalda in fretta, raffresca d'estate, ma non produce acqua calda sanitaria e distribuisce il calore solo dove c'è un'unità interna.
Aria-acqua
L'unità esterna cede il calore all'acqua dell'impianto di riscaldamento e spesso a un bollitore per l'acqua calda sanitaria. Può essere monoblocco, con tutto il circuito del refrigerante all'esterno, o split, con una parte del circuito in casa. È la soluzione tipica per sostituire una caldaia: costi e voci di preventivo sono nella pagina sul prezzo della pompa di calore.
Geotermica
Un circuito di sonde verticali, profonde decine di metri, o di collettori orizzontali scambia calore con il terreno. Il rendimento è alto e stabile, il costo di perforazione è il limite principale e servono spazio, indagini geologiche e pratiche autorizzative che variano da Regione a Regione.
Scaldacqua a pompa di calore
È una piccola pompa aria-acqua montata sopra o accanto a un serbatoio, dedicata solo all'acqua calda sanitaria. Prende calore dall'aria del locale o da un condotto esterno. Consumi e costi sono nella guida allo scaldabagno a pompa di calore.
Lo sbrinamento: perché d'inverno l'unità esterna "fuma"
Quando l'aria esterna è fredda e umida, l'evaporatore, che lavora sotto zero, si copre di brina. La macchina inverte per pochi minuti il ciclo e manda refrigerante caldo nell'unità esterna per scioglierla: si vede vapore e scorre acqua dal basso. È un comportamento normale. Va previsto uno scarico per l'acqua di sbrinamento, che d'inverno non deve gelare su marciapiedi o balconi.
Inverter, potenza e accensioni
Le pompe moderne usano compressori a velocità variabile (inverter), che adeguano la potenza alla richiesta invece di accendersi e spegnersi. Funzionano meglio con cicli lunghi e temperatura costante: per questo con una pompa di calore si usano orari di funzionamento più estesi rispetto alla caldaia e la curva climatica, che abbassa la temperatura dell'acqua quando fuori fa meno freddo. Una macchina troppo potente rispetto alla casa lavora a scatti e rende meno: la potenza si ricava dal calcolo delle dispersioni, e una prima stima si ottiene con il calcolatore della pompa di calore.
Refrigeranti: R32, R290 e regole europee
Il refrigerante è un gas, o una miscela, scelto per bollire e condensare alle temperature giuste. Ogni refrigerante ha un GWP, il potenziale di riscaldamento globale rispetto alla CO₂. Il Regolamento (UE) 2024/573 sui gas fluorurati vieta progressivamente l'immissione sul mercato di apparecchi che li contengono. Per i sistemi split fino a 12 kW, secondo la Commissione europea:
- dal 1° gennaio 2027 per i sistemi split aria-acqua con gas fluorurati a GWP pari o superiore a 150;
- dal 1° gennaio 2029 per i sistemi split aria-aria con la stessa soglia;
- dal 1° gennaio 2035 per tutti i gas fluorurati, salvo deroghe legate alla sicurezza.
Le date riguardano i nuovi apparecchi immessi sul mercato, non quelli già installati. Il testo che fa fede è il Regolamento (UE) 2024/573 su EUR-Lex (valido al 14/10/2026). Per questo molte macchine nuove usano il propano (R290), gas naturale con GWP molto basso ma infiammabile, che richiede regole di installazione specifiche.
Requisiti di efficienza per gli incentivi (valido al 14/10/2026)
Per l'Ecobonus le pompe di calore devono rispettare valori minimi di COP ed EER fissati dal D.M. 6 agosto 2020. Per gli interventi iniziati dal 4 febbraio 2026, secondo il vademecum ENEA, si aggiungono condizioni su SCOP, SEER e SPER previste dal D.Lgs. 5/2026 e requisiti di efficienza stagionale; i valori numerici dipendono dal tipo di macchina e vanno letti nelle norme richiamate dall'ENEA. Gli importi e le alternative sono spiegati nella guida alla pompa di calore e nella pagina sull'Ecobonus.
Eco-Logica è un progetto editoriale indipendente: non installa impianti e non vende prodotti energetici. Le fonti ufficiali restano GSE, ENEA e Agenzia delle Entrate.
Domande frequenti
Come fa una pompa di calore a scaldare se fuori fa freddo?
Il refrigerante nell'unità esterna evapora a una temperatura più bassa di quella dell'aria, anche sotto zero, quindi l'aria gli cede calore. Il compressore porta poi il vapore a temperatura e pressione più alte, e il calore viene rilasciato in casa. Con aria più fredda il rendimento cala, ma la macchina continua a funzionare entro i limiti indicati nella scheda.
Qual è la differenza tra COP e SCOP?
Il COP misura l'efficienza in un solo punto di prova, per esempio 7 °C esterni e acqua a 35 °C. Lo SCOP è la media su un'intera stagione di riscaldamento, con giorni miti e giorni freddi. Per stimare la bolletta si usa lo SCOP alla temperatura dell'acqua del proprio impianto e per il clima più vicino al proprio.
Una pompa di calore può anche raffrescare?
Sì, quasi tutte le pompe aria-aria e molte aria-acqua sono reversibili grazie a una valvola che inverte il ciclo. Con i termosifoni però il raffrescamento non si può usare: servono fan coil, split o un pavimento radiante con controllo dell'umidità per evitare condensa sulle superfici.
Cos'è lo sbrinamento e consuma molto?
Con aria fredda e umida l'unità esterna si copre di brina e la macchina inverte il ciclo per pochi minuti per scioglierla. Durante lo sbrinamento non scalda la casa e usa un po' di energia, già considerata nei valori stagionali come lo SCOP. Serve uno scarico per l'acqua di fusione che non geli in zone di passaggio.
Quale refrigerante è meglio scegliere?
Le macchine nuove usano soprattutto R32 o R290 (propano). Le regole europee sui gas fluorurati vietano gradualmente i refrigeranti a GWP più alto nei nuovi apparecchi, con date diverse per split aria-acqua e aria-aria. Contano anche efficienza, temperature raggiungibili, assistenza nella vostra zona e regole di sicurezza per i refrigeranti infiammabili.