Nell’ambito della climatizzazione efficiente, la pompa di calore è ormai una delle soluzioni più apprezzate sia in ambito domestico che industriale.

Oltre alla tecnologia utilizzata, uno degli aspetti fondamentali da considerare è il tipo di alimentazione elettrica: monofase o trifase. Questa scelta, infatti, incide non solo sulle prestazioni e sull’affidabilità dell’impianto, ma anche sui consumi, sulla durata delle apparecchiature e sui costi di gestione.

Questo articolo offre un’analisi chiara e dettagliata delle caratteristiche principali di entrambe le configurazioni, evidenziando le differenze in modo da individuare la soluzione più adeguata a ogni contesto specifico e mettendo a confronto vantaggi, limiti e campi di applicazione.

Cos’è un circuito monofase?

La configurazione monofase è la più diffusa negli edifici residenziali, soprattutto nei Paesi europei, con alcune eccezioni come la Svizzera, dove la trifase è più comune.

Questo tipo di impianto utilizza un solo flusso di corrente alternata, distribuito tramite due cavi: uno per portare l’energia (fase) e uno per chiudere il circuito (neutro).

La semplicità di questo schema lo rende ideale per abitazioni e piccoli uffici, dove i carichi elettrici sono limitati.

La tensione standard è di 230 volt, più che sufficiente per alimentare elettrodomestici comuni come frigoriferi, lavatrici, TV e computer. In Italia un impianto monofase residenziale è in grado di fornire potenze comprese tra i 3 e i 6 kW, un intervallo che copre le necessità tipiche di una famiglia.

L’installazione è poco complessa, i costi sono contenuti, e l’efficienza è adeguata nei contesti in cui non si richiedono prestazioni elevate.

Tuttavia, questo sistema mostra dei limiti quando si tratta di alimentare dispositivi con motori potenti a causa dell’elevata corrente di spunto richiesta all’avvio e per il probabile rischio di superare la potenza massima erogabile fissata dal distributore elettrico (6 kW).

Il sistema trifase

A differenza della monofase, questo il sistema trifase impiega tre flussi di corrente alternata, ognuno sfasato di 120 gradi rispetto agli altri.

Questa struttura consente una distribuzione dell’energia più uniforme e continua, evitando picchi simultanei e migliorando la stabilità complessiva del sistema.

Il trifase è utilizzato principalmente in ambiti industriali e commerciali, ma può essere installato anche in abitazioni dotate di apparecchiature particolarmente energivore, come pompe per piscine, ascensori domestici o impianti di climatizzazione centralizzati.

Dal punto di vista tecnico, un impianto trifase è composto da tre conduttori attivi (L1, L2, L3) e un eventuale neutro.

Questa configurazione permette di trasportare potenza in modo più efficiente, riducendo la sezione dei cavi necessari e migliorando l’affidabilità dell’impianto.

In più, offre un bilanciamento migliore del carico elettrico, riducendo il rischio di sovraccarichi localizzati che possono verificarsi nei sistemi monofase.

Le pompe di calore trifase, in particolare, beneficiano di questo tipo di alimentazione per ottenere minori consumi allo spunto e un'usura ridotta nel tempo.

Per questo motivo, la trifase è sempre più valutata anche in ambito residenziale con riscaldamento non centralizzato.

In un contesto residenziale di dimensioni contenute, un impianto con pompa di calore può generalmente funzionare senza la necessità di un contatore trifase. Avere un contatore trifase, infatti, implica dei costi aggiuntivi per la sostituzione del contatore esistente e l’eventuale adeguamento dell’impianto elettrico.

Un installatore qualificato sarà in grado di valutare correttamente la potenza richiesta e proporre la soluzione più adatta. Dopo aver effettuato un sopralluogo, sarà in grado di considerare tutte le variabili necessarie e realizzare un dimensionamento accurato.

Per una stima approssimativa, è possibile basarsi esclusivamente sulla superficie calpestabile da climatizzare, moltiplicandola per un coefficiente di isolamento termico, il cui valore cambia in base al livello di coibentazione dell’edificio:

• 0,04 kW/m² per edifici di nuova costruzione con elevata efficienza energetica;
• 0,11 kW/m² per costruzioni datate con isolamento carente.

Ad esempio, quindi, per un appartamento di 100 metri quadrati con un coefficiente medio di 0,07, la potenza necessaria sarà pari a 7 kW (100 × 0,07).

In questo modo si determina la potenza termica della pompa di calore. La potenza elettrica assorbita, invece, è sempre inferiore a quella termica e varia in base alle condizioni di funzionamento.

Quando l'impianto elettrico è particolarmente articolato - in presenza di un sistema fotovoltaico integrato e di elettrodomestici ad alto assorbimento come un piano cottura a induzione (che può superare facilmente i 2–3 kW di richiesta) - la necessità di un'alimentazione trifase diventa più concreta.

In questi casi, il passaggio a un sistema trifase consente di gestire in modo più efficiente i carichi complessivi, garantendo una distribuzione dell’energia più stabile ed evitando sovraccarichi sul contatore.

La maggior parte delle pompe di calore a uso domestico disponibili sul mercato è progettata per funzionare con alimentazione monofase a 230 V, ma esistono modelli che operano sia in monofase sia in configurazione trifase.

Ma analizziamoli nello specifico.

L’alimentazione monofase è largamente diffusa nelle abitazioni e in alcune realtà commerciali di piccole dimensioni.

Questo sistema si basa su una tensione che, nei contesti europei, oscilla tra 220 e 240 volt, con un conduttore attivo e uno neutro.

La semplicità dell’impianto e i costi contenuti ne fanno la scelta ideale per contesti a basso consumo energetico, dove la potenza richiesta non supera i 10 kW termici.

Dal punto di vista pratico, questo genere di pompa di calore si adatta bene a edifici residenziali con fabbisogno moderato.

Tuttavia, questa soluzione presenta alcune limitazioni: l’assorbimento di corrente all’avviamento è più elevato e l’usura dei componenti può essere più rapida.

Nonostante queste criticità, le pompe monofase sono perfettamente adeguate per impianti domestici tradizionali o per installazioni in aree non servite da rete trifase, come zone rurali o impianti off-grid alimentati da fotovoltaico.

In queste situazioni, la monofase garantisce una buona affidabilità a fronte di un investimento iniziale contenuto.

• Le unità monofase richiedono un solo conduttore di alimentazione, con un conseguente risparmio sui materiali e sulla complessità dell’impianto elettrico.
• Il costo iniziale è solitamente contenuto e anche l’installazione risulta più semplice
• Sono in grado di garantire un buon rendimento nei contesti residenziali standard.

L’alimentazione trifase è la soluzione standard per applicazioni industriali, edifici di grandi dimensioni e contesti in cui è necessario gestire carichi importanti in modo efficiente e stabile.

Questo sistema sfrutta tre correnti alternate sfasate di 120 gradi, fornendo energia in modo continuo e bilanciato.

Una delle caratteristiche principali della trifase è la sua capacità di trasportare potenza in modo più efficiente rispetto alla monofase, utilizzando una quantità relativamente ridotta di materiale conduttore.

Questa maggiore efficienza si traduce in cavi meno ingombranti, minori perdite e costi ridotti nel lungo periodo.

Le pompe di calore trifase sono spesso più compatte, meno soggette a vibrazioni e più silenziose.

Il loro motore ha una coppia più stabile, funziona a basse velocità durante i cicli di mantenimento della temperatura e offre prestazioni superiori in condizioni di utilizzo continuo.

Questo riduce l’usura meccanica, migliora l’affidabilità complessiva del sistema e prolunga la vita utile delle apparecchiature.

L’impiego della trifase è particolarmente vantaggioso anche in termini di assorbimento iniziale: le pompe avviate con questo sistema non causano picchi di corrente eccessivi, preservando la rete e riducendo i rischi di sovraccarico.

Non bisogna dimenticare che, superata una certa potenza elettrica, il contatore deve necessariamente essere trifase, vincolando così le opzioni di alimentazione della pompa di calore.

L’impiego di un sistema trifase presenta diversi vantaggi. Tra questi:

• consente di gestire una potenza superiore rispetto alla monofase, garantisce una maggiore stabilità dell'alimentazione e permette una distribuzione più equilibrata del carico elettrico. La trifase è consigliata, pertanto, quando l’impianto richiede elevate prestazioni, poiché riduce le fluttuazioni di tensione, migliora l’efficienza complessiva del sistema e assicura una migliore affidabilità nel tempo, soprattutto in presenza di carichi energetici importanti.
• un altro punto di forza è il ridotto assorbimento di corrente al momento dell’avviamento, che evita sovraccarichi al quadro elettrico, rendendo le pompe trifase più efficienti anche sotto questo aspetto.

Va tenuto presente che l’installazione di una pompa di calore trifase può comportare l’adeguamento dell’impianto elettrico, incluso l’eventuale aggiornamento del contatore, aspetto che incide sui costi complessivi dell’intervento.

In ogni caso, la valutazione va sempre affidata a un professionista del settore.

Solo dei tecnici qualificati come quelli di Vaillant possono tenere conto di tutti gli elementi — dimensioni dell’abitazione, livello di isolamento, abitudini di consumo, tipo di impianto elettrico — e consigliare la soluzione più efficiente e sicura.

Guardando al futuro, con il crescente orientamento verso l’efficienza energetica e le fonti rinnovabili, le pompe di calore trifase diventeranno sempre più comuni anche nelle abitazioni.

Investire in un impianto ben progettato, oggi, significa fare una scelta intelligente non solo per il comfort, ma anche per il risparmio e la sostenibilità.