Siamo abituato a pensare la pompa di calore come un dispositivo per il raffrescamento estivo: negli ultimi tempi si sente sempre più parlare di pompe di calore per il riscaldamento invernale, a volte come tecnologia all’avanguardia, a volte come dispositivi responsabili di grandi consumi elettrici.
Ma come stanno davvero le cose?
Come sempre non si può generalizzare ed è necessario fare dei distinguo. Vediamo di chiarire alcuni aspetti sulle pompe di calore che ci possano aiutare nel capire se e come potrebbe essere interessante installare una pompa di calore a casa nostra in sostituzione della caldaia.
Il funzionamento di una pompa di calore è simile a quello di un frigorifero, ma invertito nel caso del riscaldamento invernale: il calore viene estratto dall’aria esterna o dal terreno, e trasportato attraverso un vettore (aria o acqua) all’interno dell’edificio. In estate essendo il ciclo reversibile, estrae calore dall’interno della casa e lo porta all’esterno, proprio come un frigorifero.
- POMPE DI CALORE ARIA-ACQUA
Le pompe di calore più spesso installate alle nostre latitudini sono del tipo aria- aria oppure aria-acqua, vale a dire che il calore è estratto dall’aria esterna e ceduto o all’aria interna (aria-aria) o all’acqua contenuta nel circuito del riscaldamento (aria-acqua). Se stiamo pensando passare dalla caldaia a gas o gasolio alla pompa di calore, stiamo pensando quindi ad un sistema ARIA-ACQUA (a meno di non considerare il geotermico).
Chiaramente per funzionare la pompa di calore consuma energia, generalmente ENERGIA ELETTRICA, e la grandezza utilizzata per valutare il rendimento invernale dei diversi dispositivi è il COP , vale a dire quanta energia riesce a sprigionare la nostra pompa per ogni kWh di energia elettrica consumata. Per esempio se una pompa di calore a 5°gradi esterni consuma 3 kwh di corrente elettrica e ne produce 13 di energia termica, avrà pertanto un COP pari a 4,3.
Il COP è sempre relativo alla temperatura esterna e alla temperatura erogata internamente: quindi per una pompa di calore non esiste un unico COP ma tanti quante sono le condizioni di utilizzo. Più alto è il COP maggiormente la nostra pompa di calore è efficiente.
- TEMPERATURA ESTERNA e TEMPERATURA DELL’ACQUA DI MANDATA
ESTRARRE IL CALORE DALL’ESTERNO IN INVERNO: è sorprendente ma fattibile perché il calore c’è, solo che è in piccole quantità. Tuttavia uno degli aspetti più importanti da considerare è che il rendimento delle pompe di calore diminuisce al diminuire della temperatura esterna. Fino a pochi anni fa visto che la temperatura esterna ideale di funzionamento era tra 5 e 7 °C, la pompa di calore non sembrava essere opportuna per i nostri inverni padani, in cui le temperature sono spesso più basse. A 0°C il COP era talmente basso da rendere la pompa di calore più svantaggiosa rispetto agli impianti tradizionali (la pompa non riesce a scaldare a sufficienza e quindi si attiva una resistenza elettrica di supporto che aumenta molto i consumi e diminuisce il rendimento).
Negli ultimi anni il panorama è decisamente cambiato: accanto a prodotti pensati soprattutto per la climatizzazione estiva, che ancora si caratterizzano per COP bassi a temperature basse, esistono sul mercato pompe di calore che riescono a garantire sempre (anche con T abbondantemente sotto lo zero) il calore necessario a riscaldare e generare acqua calda sanitaria, senza la necessità di utilizzare resistenze elettriche di supporto. Molte delle case produttrici di questi dispositivi sono infatti aziende europee che vantano un’esperienza trentennale di impianti in situazioni climatiche veramente rigide.
E’ importante quindi SCEGLIERE POMPE DI CALORE PENSATE SPECIFICAMENTE PER IL RISCALDAMENTO e quindi con temperature di mandata garantite di almeno 65° C con temperature esterne fino a -25°C. Se in casa vostra avete i termosifoni il vostro impianto è pensato per temperature di mandata dell’acqua di riscaldamento intorno a 70°C: già con temperature di 55°C non riesce a ottenere un riscaldamento adeguato in pieno inverno: scegliete quindi le pompe di calore ad alta temperatura. Al contrario se avete riscaldamento a bassa temperatura (ad esempio pannelli a pavimento) le temperature di mandata si abbassano notevolmente, rendendo più ampia la scelta del prodotto. Verificate quindi i dati tecnici in questo senso.
- FUNZIONAMENTO ON-OFF O CON INVERTER
Cosa distingue una pompa di calore on-off da una dotata di inverter? Nel caso ON-OFF il compressore della pompa di calore funziona sempre alla massima potenza, mentre nel caso della presenza dell’INVERTER il compressore è modulante, cioè è in grado di accelerare e rallentare in funzione di un variatore di potenza, adattandosi alla richiesta di calore della casa.
Le migliori performance nel riscaldamento per le nostre latitudine si ottengono spesso con le pompe di calore ON-OFF tanto che esse occupano spesso i primi posti nelle graduatorie dagli enti certificatori svizzeri per l’efficienza energetica. Questo potrebbe sembrare strano visto che spesso si sente dire che i condizionatori on-off non sono efficienti. Ma stiamo parlando di RISCALDAMENTO INVERNALE e non di raffrescamento estivo, situazione in cui invece la dotazione dell’inverter è oggi obbligo di legge.
Prevedere nell’impianto un ACCUMULO inerziale di acqua calda è quasi sempre necessario, ma a maggior ragione con pompe di calore di tipo ON-OFF l’accumulo permette di migliorare ulteriormente il rendimento della pompa: in questo modo infatti è possibile immagazzinare energia termica che resta a disposizione della casa. La pompa di calore si attiverà soltanto quando la temperatura dell‘acqua nell’accumulo scenderà sotto un determinato valore.
- L’UMIDITA’
Esiste un altro elemento fondamentale da tenere in conto: l’UMIDITA’. Il clima del nord Italia è particolarmente umido e con temperature comprese tra 0°C e 4°C, molte pompe di calore si bloccano causando l’interruzione del riscaldamento interno. Questo grosso inconveniente è dovuto al fatto che il radiatore di scambio termico posto nell’unità esterna non riesce ad evitare la formazione di ghiaccio al passaggio dell’ara umida in ingresso. La centralina della pompa di calore allora interrompe il riscaldamento interno e deviare il calore verso l’esterno per sghiacciare l’unità esterna.
Alcune case produttrici però hanno risolto questo grosso problema progettando in modo differente il radiatore esterno e hanno ottimizzato la fase di sbrinamento per ridurre al massimo questo fenomeno. Pertanto attenzione a valutare i dati tecnici dichiarati: spesso i valori di COP corrispondenti ad una data temperatura sono in condizioni di aria secca, quindi in assenza di umidità. Prima dell’acquisto valutate con attenzione questo aspetto con il vostro installatore.
- LA CILIEGINA SULLA TORTA: POMPA DI CALORE + FOTOVOLTACO
Chi è intenzionato ad installare una pompa di calore valuti anche la possibilità di accoppiare un impianto fotovoltaico: in questo modo l’energia elettrica di funzionamento dell’impianto di riscaldamento sarà prodotta direttamente con energia solare, con costi di approvvigionamento energetico davvero ridotti!
- COSTI, INCENTIVI e BENEFICI FISCALI
In generale per le pompe di calore aria-acqua l’investimento iniziale è più alto rispetto a quelle aria-aria perché bisogna aggiungere al costo dell’apparecchio (che richiede prestazioni maggiori) anche i costi di integrazione con l’impianto di riscaldamento. I costi vanno da 300 a 1000 euro al kW di potenza installata, quindi una pompa di calore aria-acqua da 10 kW, una taglia adatta ad una villetta, può costare circa 6-7 mila euro, ma portare risparmi economici del 40%-60%. Queste sono cifre di riferimento, solo un preventivo può rendere conto della vostra situazione specifica.
Importante! Le pompe di calore sono incentivate sia con le DETRAZIONI FISCALI DEL 65%, sia con il conto termico, nel caso sostituiscano altri tipi di impianti. Per usufruire delle detrazioni fiscali del 65% devono rispettano i requisiti tecnici indicati dal DM 6 agosto 2009, che esplicita i valori di COP da rispettare alle temperatura di prova. Ad esempio per impianti aria-acqua, con potenze inferiori a 35 kW il COP limite è di 4,1; nel caso di pompe di calore elettriche dotate di variatore di velocità (inverter), tale valore va ridotto del 5%.
In alternativa il NUOVO CONTO TERMICO, che entrerà in vigore dal 31 maggio 2016 incentiva la sostituzione di impianti di climatizzazione invernale esistenti con impianti dotati di pompe di calore, elettriche o a gas, anche combinati per la produzione di acqua calda sanitaria. L’intervento è incentivato per i privati e per le Pubbliche Amministrazioni. Per pompe di calore di potenza fino a 35 kW l’incentivo è spalmato in due rate annuali. L’entità dell’incentivo è calcolata sulla base dell’energia prodotta, stimata a partire da formule standard (quindi non effettivamente prodotta!).
Per saperne di più:
