Pompe di calore

Ciclo di sbrinamento

Definizione

Il ciclo di sbrinamento è la procedura con cui una pompa di calore ad aria scioglie la brina dalla batteria esterna, in genere invertendo il circuito frigorifero per 2–10 minuti e prelevando calore dall'acqua di riscaldamento. La brina si forma soprattutto tra +5 e -7 °C con tempo umido. Lo sbrinamento consuma tipicamente il 5–10% della resa termica invernale e i produttori richiedono un contenuto minimo d'acqua dell'impianto (spesso 10–20 litri per kW) per fornire l'energia necessaria.

Perché le pompe di calore devono sbrinare?

La brina si forma sulla batteria esterna ogni volta che la sua superficie si trova al di sotto sia del punto di rugiada sia di 0 °C: condizioni che si verificano più spesso tra circa +5 e -7 °C di temperatura esterna con tempo umido, e più intensamente intorno a 0 °C. L'evaporatore lavora a diversi gradi in meno rispetto all'aria che lo attraversa, quindi l'umidità congela sulle alette.

Una batteria brinata penalizza doppiamente: lo strato di ghiaccio isola le alette e ostruisce il flusso d'aria, quindi la potenza termica e il COP calano insieme. Se non gestita, la batteria si bloccherebbe completamente. Ogni unità ad aria programma quindi eventi di sbrinamento; le unità geotermiche, la cui sorgente non si brina mai, non hanno questo problema.

Come funziona lo sbrinamento a ciclo inverso?

La centralina commuta la valvola a quattro vie, facendo funzionare la pompa di calore al contrario per alcuni minuti: la batteria esterna diventa il condensatore, il refrigerante caldo scioglie la brina dall'interno e il ventilatore si ferma in modo che il calore resti nel metallo. L'energia proviene dal circuito di riscaldamento, la stessa acqua che l'unità ha impiegato l'ultima ora a scaldare. Dopo in genere 2–10 minuti, le sonde confermano che la batteria è libera e il normale riscaldamento riprende.

Due effetti collaterali visibili sono normali e vengono regolarmente scambiati per guasti: una nuvola di vapore acqueo che sale dall'unità durante lo sbrinamento e l'acqua di fusione che scola dalla vaschetta di base, la quale richiede una via di scarico libera lontano dall'unità, più una resistenza anticongelamento della vaschetta nei climi con gelo intenso, affinché l'acqua di fusione non ricongeli formando un piedistallo di ghiaccio.

Quanta energia costa lo sbrinamento?

Nei climi freddi e umidi lo sbrinamento consuma tipicamente il 5–10% della resa termica invernale: un costo reale ma contenuto, già inclusa nei valori stagionali, poiché i punti di prova della EN 14825 alla base dello SCOP tengono conto delle condizioni di formazione di brina. Il problema pratico più grande è il volume dell'impianto: poiché lo sbrinamento prende in prestito calore dall'acqua di riscaldamento, i produttori prescrivono un volume minimo, comunemente 10–20 litri per kW. Con troppa poca acqua gli ambienti si raffreddano sensibilmente a ogni sbrinamento, oppure l'unità va in blocco per bassa temperatura di mandata. Un accumulo inerziale è la garanzia standard: il ragionamento è esposto in Serve un accumulo inerziale con una pompa di calore?.

A quali problemi di sbrinamento devono prestare attenzione gli installatori?

OsservazioneCausa probabileRimedio
Sbrinamento ogni 20–30 minutiPosizione esposta al vento, ricircolo di aria fredda, carica di refrigerante insufficienteSpostare o schermare l'unità, verificare la carica
Gli ambienti si raffreddano durante lo sbrinamentoVolume dell'impianto inferiore al minimo del produttoreAggiungere volume inerziale
Lastra di ghiaccio sotto l'unitàPercorso della condensa bloccato, assenza di resistenza della vaschettaLiberare lo scarico, montare la resistenza della vaschetta
La batteria non si libera mai del tuttoSonde o valvola difettose, durata dello sbrinamento insufficienteIntervento di assistenza sull'unità

Lo sbrinamento moderno on demand, attivato dalle condizioni misurate della batteria anziché da un timer fisso, riduce sensibilmente i cicli inutili: uno dei diversi affinamenti della regolazione alla base dell'efficienza delle unità attuali. I progetti per climi freddi lo abbinano ai compressori EVI, come nella serie Varm Up di Solimpeks, dichiarata per il funzionamento fino a -30 °C, in modo che la potenza resti disponibile proprio con il clima che causa la brina. Nel 2025 l'Europa ha installato 2,88 milioni di pompe di calore (EHPA, +13%), la maggior parte delle quali ad aria, per le quali uno sbrinamento ben gestito fa semplicemente parte del normale funzionamento invernale.

Domande frequenti

È normale che esca vapore dalla mia pompa di calore?

Sì. La nuvola visibile durante un ciclo di sbrinamento è vapore acqueo prodotto dalla brina che si scioglie, non fumo né refrigerante. Compare per alcuni minuti con tempo freddo e scompare quando riprende il normale riscaldamento.

Ogni quanto dovrebbe sbrinare una pompa di calore?

In condizioni di formazione di brina, un intervallo di circa 30–90 minuti tra uno sbrinamento e l'altro è tipico, e ciascuno dura 2–10 minuti. Uno sbrinamento molto più frequente indica una posizione sfavorevole, un ricircolo d'aria o un guasto al refrigerante da verificare.

Il ciclo di sbrinamento usa la resistenza elettrica integrativa?

Di solito no: lo sbrinamento a ciclo inverso preleva calore dall'acqua di riscaldamento. Alcune regolazioni attivano temporaneamente la resistenza integrativa per tutelare il comfort durante lo sbrinamento, una scelta di configurazione e non una necessità quando il volume dell'impianto è adeguato.

I cicli di sbrinamento possono far congelare il mio circuito di riscaldamento?

No. L'energia prelevata a ogni evento è modesta; con il volume minimo dell'impianto prescritto dal produttore, spesso garantito da un accumulo inerziale, la temperatura di mandata cala solo di pochi gradi prima che l'unità torni al riscaldamento.

Fonti e approfondimenti

L'autore

Ingegneria delle pompe di calore