Perché il valore COP cala con temperatura esterna più bassa?

Il valore COP di una pompa di calore diminuisce a temperature dell’aria esterna molto basse per diverse ragioni, tutte strettamente collegate tra loro.

Poiché il valore COP è definito come il rapporto tra l’energia termica fornita (calore) e l’energia elettrica consumata, quando la temperatura esterna si abbassa, aumenta la differenza di temperatura che la pompa di calore deve superare per riscaldare l’ambiente interno, che viene mantenuto a una temperatura costante. La pompa di calore si trova ad estrarre calore da una sorgente a temperatura più bassa (l’aria esterna), quindi deve offrire un salto termodinamico maggiore. Più elevato è questo salto, maggiore sarà il lavoro richiesto dal compressore per portare il refrigerante a una temperatura utile per il riscaldamento, facendo così diminuire il valore COP.

A queste ragioni si aggiungono problemi pratici: a temperature molto basse, specialmente in presenza di umidità, si forma ghiaccio sulla batteria esterna (evaporatore) della pompa di calore. Questo strato di ghiaccio isolante riduce l’efficienza dello scambio di calore con l’aria esterna, facendo diminuire il COP del sistema.

Inoltre, per eliminare il ghiaccio, la pompa di calore deve attivare cicli di sbrinamento, che richiedono un consumo supplementare di energia elettrica. Durante questa fase, il sistema non produce calore per l’ambiente interno, contribuendo ulteriormente alla diminuzione del valore COP complessivo.