Guida completa alla pompa di calore aria-acqua: Costi, funzionamento e dimensionamento

Secondo la CGIA le bollette del gas sono salite in media del 28% rispetto all’anno precedente. Se stai cercando una soluzione efficace per affrontare questo aumento costante e renderti indipendente dai colossi energetici, sei nel posto giusto!

In questo articolo ti guideremo alla scoperta della pompa di calore aria-acqua, un sistema innovativo che può aiutarti a ridurre significativamente i costi energetici.

Funzionamento pompa di calore aria-acqua

La pompa di calore aria-acqua è un sistema innovativo ed efficiente per il riscaldamento domestico, che sfrutta l’energia presente nell’aria esterna per produrre calore. Questo tipo di impianto è particolarmente apprezzato per la sua capacità di ridurre i consumi energetici e di conseguenza le spese in bolletta, rendendolo una scelta sostenibili e conveniente per molte famiglie. E come funziona questo sistema? Nella seguente immagine abbiamo cercato di mostrare come funziona una pompa di calore aria-acqua:

Una pompa di calore aria-acqua preleva il calore dall’aria esterna, anche quando le temperature sono basse, e lo trasforma in energia termica utilizzabile per riscaldare l’acqua che circola nell’impianto di riscaldamento della casa. Questo processo avviene attraverso un ciclo di compressione ed espansione di un fluido refrigerante che, passando da uno stato liquido a uno stato gassoso, assorbe e rilascia calore.

Il ciclo inizia con l’evaporazione del fluido refrigerante all’interno di uno scambio di calore, che assorbe il calore dall’aria esterna. Il fluido, ora in forma gassosa, viene compresso, aumentando ulteriormente la sua temperatura. Successivamente, il gas caldo passa attraverso un condensatore, dove cede il calore dell’impianto di riscaldamento. Infine, il fluido refrigerante si raffredda, ritorna allo stato liquido e il ciclo ricomincia.  

Il prezzo di una pompa di calore aria-acqua

In generale, il prezzo di una pompa di calore dipende della potenza e delle caratteristiche dell'installazione. Mediamente il costo è di:

• Una pompa di calore con potenza 5kW parte da € 16.000

• Una pompa di calore con potenza 8kW parte da € 18.000

• Una pompa di calore con potenza 12kW parte da € 22.000

Fortunatamente, grazie agli incentivi offerti dal governo italiano, è possibile usufruire di una detrazione fiscale del 65% per la riqualificazione energetica. In poche parole, se si investono 14.500€ per l'acquisto di una pompa di calore, è possibile detrarre direttamente 9.425€ dalle tasse. Questa detrazione sarà distribuita nei dieci anni successivi.  

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Vantaggi della pompa di calore: una soluzione efficiente per il riscaldamento

Installare una pompa di calore nel 2024 rappresenta una scelta vantaggiosa per diversi motivi, vediamoli insieme:

• Risparmio economico: questo sistema è estremamente efficiente, infatti utilizza meno energia per produrre lo stesso calore, comportano di conseguenza una riduzione significativa dei costi energetici. Inoltre, se si decide di abbinarla a una soluzione solare fotovoltaica, l’elettricità necessaria per il funzionamento della pompa di calore può essere praticamente gratuita, massimizzando ulteriormente il risparmio.

• Sicurezza: eliminare l’uso del gas per il riscaldamento e l’acqua calda sanitaria riduce i rischi associati alla sua presenza nelle abitazioni. I sistemi a gas possono essere soggetti a perdite e incidenti, specialmente in case con impianti datati. L’utilizzo di una pompa di calore, che è alimentata elettricamente, elimina completamente questi pericoli.

• Sostenibilità ambientale: la pompa di calore contribuisce significativamente alla riduzione delle emissioni di CO2. Grazie alla sua elevata efficienza energetica, consuma meno risorse e produce meno emissioni rispetto alle caldaie a gas. Questo la rende una scelta ecologica, particolarmente importante in un'epoca in cui la sostenibilità è cruciale per combattere il cambiamento climatico.  

Dimensionamento pompa di calore aria-acqua: cosa sapere

Il dimensionamento corretto di una pompa di calore aria-acqua è essenziale per assicurare massima efficienza e risparmio energetico. Una pompa di calore sovradimensionata o sottodimensionata può causare un funzionamento inefficiente, con conseguenti sprechi di energia e costi operativi più elevati.

Come dimensionare correttamente una pompa di calore:

1. Determinare il fabbisogno termico dell’edificio, cioè quanta energia serve per mantenere la temperatura desiderata nelle giornate più fredde. Questo dipende da vari fattori:
   • Superficie e volume dell’abitazione
   • Isolamento termico di pareti, tetto, pavimenti, finestre e porte
   • Zona climatica (temperatura media invernale)
   • Permeabilità dell’edificio (infiltrazioni d’aria)
2. Il calcolo del fabbisogno termico è solitamente fatto da un tecnico specializzato, utilizzando metodi come la norma UNI TS 11300 o software specifici. Il fabbisogno termico può variare tra 30 e 100 W/m² a seconda dell’isolamento e delle condizioni climatiche.
3. Una volta noto il fabbisogno termico, si può scegliere la potenza della pompa di calore. Ad esempio, se il fabbisogno è di 10 kW, una pompa di calore da 10 kW potrebbe essere adeguata. Tuttavia, è importante considerare le condizioni di funzionamento a basse temperature esterne, che possono influenzare l’efficienza.
4. COP alto a basse temperature: Una pompa di calore con un COP elevato anche in condizioni di freddo è più efficiente durante i periodi più freddi.
5. Funzionamento vicino al carico nominale: Le pompe di calore lavorano meglio quando operano vicino al loro carico nominale. Un sistema sovradimensionato tende a spegnersi e riaccendersi spesso (ciclo on/off), riducendo l'efficienza. È consigliabile optare per una pompa di calore con tecnologia inverter, che regola la potenza in base alla domanda effettiva.
6. Riscaldamento a bassa temperatura: Le pompe di calore sono più efficienti con impianti di riscaldamento a bassa temperatura, come i pannelli radianti a pavimento, parete o soffitto, o i ventilconvettori. Questi sistemi funzionano con temperature di mandata inferiori (30-40°C) rispetto ai radiatori tradizionali (60-70°C), consentendo di ottenere un COP più elevato.
7. Integrazione per climi rigidi: In zone con temperature molto fredde, può essere utile prevedere un sistema di integrazione (come una resistenza elettrica di backup) che entra in funzione solo nei giorni più rigidi. Questo permette di evitare il sovradimensionamento, dimensionando la pompa di calore per il 90-95% del fabbisogno.
8. Performance a basse temperature: Le prestazioni delle pompe di calore aria-acqua variano con la temperatura esterna. È importante scegliere una pompa con buon rendimento anche a basse temperature, controllando i dati di COP forniti dal produttore in diverse condizioni climatiche.
9. Consulenza di un esperto: Affidarsi a un tecnico specializzato per il dimensionamento è sempre la scelta migliore. L'esperto eseguirà un sopralluogo e analizzerà tutti i parametri per scegliere la soluzione più adatta, garantendo efficienza massima del sistema.

Scegliere la giusta dimensione della pompa di calore significa risparmiare energia, ridurre i costi e migliorare il comfort della tua casa.

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Il riscaldamento con la pompa di calore

Quanto consuma una pompa di calore aria-acqua?

Il consumo di una pompa di calore aria-acqua dipende da diversi fattori, tra cui:

1. Potenza della pompa di calore (kW): la potenza termica (cioè quella che produce) e la potenza elettrica (cioè quella che consuma) sono due parametri cruciali. Solitamente, la potenza elettrica è inferiore a quella termica grazie all’efficienza della pompa.

2. Efficienza (COP – Coefficiente di prestazione): il COP rappresenta il rapporto tra l’energia termica prodotta e l’energia elettrica consumata. Ad esempio, un COP di 4 significa che per ogni Kwh di elettricità consumato, la pompa produce 4 kWh di calore. I COP variano tipicamente tra 3 e 5 a seconda delle condizioni operative

3. Condizioni climatiche: le prestazioni variano con la temperatura esterna, infatti a temperature più basse, il COP diminuisce, aumentando così il consumo elettrico.

4. Uso e impostazioni: la frequenza e le modalità d’uso influenzano il consumo, il funzionamento a temperature molto alte può ridurre l’efficienza.

Prendiamo una pompa di calore con potenza termica di 10 kW e un COP medio di 4. Il consumo elettrico è il rapporto tra la potenza termica e il COP:

Consumo elettrico = 10 kW / 4 = 2,5 kW

Se la pompa funziona per 5 ore al giorno:

Consumo giornaliero = 2,5 kW * 5 ore = 12,5 kWh

Consumo mensile = 12,5 kWh *30 = 375 kWh

Il costo del consumo dipenderà dal prezzo dell’elettricità: considerando il costo dell’elettricità 0,25 €/kWh il costo mensile sarà di 93,75€. Ovviamente questi sono valori indicativi, il consumo effettivo della pompa di calore può variare.

Quanto risparmio con riscaldamento pompa di calore

L’utilizzo di una pompa di calore aria-acqua rappresenta una scelta efficiente che può portare a significativi risparmi energetici rispetto ai sistemi di riscaldamento tradizionali come le caldaie a gas. Il consumo di una pompa di calore è influenzato principalmente dal COP, dalla potenza necessaria per riscaldare l’abitazione e dalle condizioni climatiche locali.

Ad esempio, il COP di una pompa di calore Samsung, nostro partner, è di 5.10, il che significa che per ogni kWh di elettricità consumata, la pompa produce 5.10 kWh di calore rendendola molto più efficiente rispetto ai sistemi tradizionali.

Il risparmio energetico deriva principalmente dalla differenza di costo tra l’elettricità consumata della pompa di calore e il combustibile utilizzato di sistemi di riscaldamento tradizionali:

• Rispetto a una caldaia a gas, che ha un'efficienza media dell’80-90%, la pompa di calore può raggiungere efficienze con COP tra 3 e 5. Ciò significa che per produrre la stessa quantità di calore, la pompa di calore consuma molta meno energia primaria, traducendosi in un risparmio in bolletta che può variare dal 30% al 50%.

• Rispetto a una caldaia a gasolio o pellet, il risparmio può arrivare fino al 40-60%, grazie alla maggiore efficienza della pompa di calore e al minor costo dell'elettricità rispetto al gasolio o al pellet, rendendo la pompa di calore una scelta vantaggiosa sia dal punto di vista economico che ambientale.

• Rispetto ai riscaldamenti elettrici tradizionali (radiatori), il risparmio è ancora più evidente, con una riduzione del consumo energetico che può arrivare fino al 75%. I radiatori elettrici tradizionali hanno un’efficienza del 100%, consumando 1 kWh di elettricità per produrre 1 kWh di calore, mentre una pompa di calore con COP 4 consuma solo un quarto dell’energia per produrre lo stesso calore.

Per comprendere meglio il risparmio potenziale, supponiamo che una famiglia spenda 1500€ all’anno per il riscaldamento con una caldaia a gas con un'efficienza media dell'85%. Calcoliamo il consumo energetico con la caldaia a gas:

• Spesa annuale: 1.500 €

• Efficienza della caldaia: 85%

• Energia utile prodotta: 1.500 € / 0,85 = 1.765 € (costo teorico per produrre lo stesso calore con un'efficienza del 100%)

Supponiamo che la famiglia installi una pompa di calore ad alta efficienza con un COP medio di 4. Questo significa che per ogni kWh di elettricità consumata, la pompa di calore produce 4 kWh di calore. Ora, vediamo come cambia la spesa energetica:

• Energia utile prodotta richiesta: 1.765 € (come calcolato prima)

• Con un COP di 4, l'energia elettrica necessaria sarà un quarto dell’energia utile richiesta.

• Costo dell'energia elettrica: ipotizziamo 0,25 €/kWh.

Calcolo del consumo elettrico e del costo annuale con la pompa di calore:

• Energia elettrica necessaria: 1.765 € / 4 (COP) = 441,25 € (costo dell'elettricità per produrre lo stesso calore)

• Risparmio in bolletta: 1.500 € (caldaia a gas) - 441,25 € (pompa di calore) = 1.058,75 € all'anno.

Passando da una caldaia a gas a una pompa di calore aria-acqua con un COP di 4, la famiglia potrebbe risparmiare oltre 1.000 € all'anno sulla bolletta del riscaldamento. Inoltre, se consideriamo incentivi e detrazioni fiscali, il risparmio complessivo potrebbe essere ancora maggiore, rendendo l'investimento ancora più vantaggioso e rapidamente ammortizzabile.

Questi numeri evidenziano come l’installazione di una pompa di calore non solo rappresenti una scelta ecologica, ma anche un’opzione estremamente conveniente per ridurre i costi energetici annuali.

Conclusioni

Con i continui aumenti delle bollette del gas, come evidenziato dai dati della CGIA, è sempre più urgente trovare soluzioni alternative per il riscaldamento domestico che siano efficienti, economiche e sostenibili. La pompa di calore aria-acqua rappresenta una risposta innovativa e vantaggiosa, capace di ridurre significativamente i costi energetici e di garantire un comfort abitativo superiore.

Se vuoi renderti indipendente dai colossi energetici e abbattere le spese in bolletta, è il momento giusto per investire in una pompa di calore aria-acqua. Questo sistema, se abbinato a un impianto fotovoltaico, ti permette di sfruttare al massimo l’energia rinnovabile, riducendo i costi operativi e aumentando l’efficienza della tua casa.

Non aspettare ancora! Passa a una pompa di calore aria-acqua e inizia a risparmiare già dal primo giorno. Contattaci oggi stesso per una consulenza personalizzata e scopri come possiamo aiutarti a migliorare l’efficienza energetica della tua abitazione. Insieme possiamo costruire un futuro più verde e conveniente per te e la tua famiglia!