In un momento storico in cui il risparmio di energia diventa fondamentale, la pompa di calore rappresenta una soluzione sempre più ricercata per la sua efficienza energetica e sostenibilità.
Del resto, gli obiettivi europei per lo sviluppo sostenibile e l’efficienza energetica prevedono di ridurre le emissioni di gas a effetto serra di almeno il 55% entro il 2030 rispetto ai livelli del 1990, in modo che l’Europa possa diventare il primo continente a impatto climatico zero entro il 2050.
Secondo il Report pubblicato dall’IEA “The Future of Heat Pumps” le pompe di calore sono centrali per la transizione verso un riscaldamento sostenibile a livello globale. Sempre l’European Heat Pump Association (EHPA) segnala che l’elettricità a basso costo sia una chiave per accelerare l’adozione delle pompe di calore, promuovendo così una maggiore indipendenza energetica e una riduzione dell’uso di combustibili fossili.
Nonostante il calo delle installazioni di pompe di calore nel 2024, la tecnologia continua a offrire un contributo significativo alla riduzione delle emissioni di gas e CO₂ in Europa.
Secondo i dati della European Heat Pump Association (EHPA), i 24 milioni di pompe di calore attualmente installate evitano ogni anno l’utilizzo di 5,5 miliardi di metri cubi di gas, una quantità pari al 1,6% del consumo annuo complessivo dell’Unione Europea.
Leggi anche: Specifiche tecniche della pompa di calore Aermec
Con l’obiettivo di 60 milioni di pompe di calore installate entro il 2030, il potenziale di riduzione aumenterebbe a 112 megatonnellate di CO₂ e 13,7 miliardi di metri cubi di gas risparmiati ogni anno.
Claudio Zilio, presidente AiCARR e Professore di Fisica tecnica UniPD ha spiegato perché è importante utilizzare le pompe di calore per riscaldamento e raffrescamento: “Prima di tutto per ottenere calore utilizziamo energia prevalentemente - se non totalmente - elettrica, proveniente dalle rinnovabili o ottenuto con una bassa emissione di anidride carbonica“.
Maurizio Marchesini, Amministratore Delegato Rhoss oltre che presidente Assoclima, ha sottolineato che negli ultimi 20 anni c’è stata un’evoluzione pazzesca delle pompe di calore che sempre di più sostituiscono la caldaia tradizionale come generatore di caldo oltre che di fresco.
Tutti concordi nel dire che le pompe di calore sono coerenti con la Direttiva Case Green che punta molto sull’elettrificazione e, tra le altre cose, impone il blocco incentivi per le caldaie a condensazione.
Al tema e alle strategie per il sostegno del settore delle pompe di calore sarà dedicato l’evento Heat Pump Technologies (HPT 2025), in programma il 2 e 3 aprile 2025 presso Allianz MiCo Milano.
Leggi anche: Calore vs. Temperatura: Una Guida Dettagliata
In Italia dovremmo installare 28 milioni di pompe di calore entro il 2040, un target piuttosto ambizioso.
Il passaggio dal gas all’elettrico nel residenziale è una sfida importante, prima di tutto culturale ma anche economica: bisognerebbe per esempio garantire tariffe energetiche accessibili a tutti (in particolare a famiglie a basso reddito).
Tipologie di pompe di calore
Esistono diverse tipologie di pompe di calore, ma il loro funzionamento si basa sui medesimi principi.
Pompe di calore aria-aria: Le pompe di calore aria aria sono una soluzione impiantistica abbastanza semplice, molto efficienti e i massimi risultati si ottengono in zone dal clima abbastanza mite, con temperatura che non scendono sotto i -10°C e il rischio che la condensa si trasformi in ghiaccio è basso.
Pompe di calore ad acqua: Le pompe di calore ad acqua funzionano prelevando calore da un’altra risorsa: l’acqua, che vene ricavata principalmente da falda o pozzi sotterranei. Per quanto riguarda il fluido utilizzato per il riscaldamento, a cui si trasferisce il calore generato, possono essere utilizzate sia aria, che acqua.
Leggi anche: Pompe di calore Daikin ad alta temperatura: cosa sapere
Pompe di calore geotermiche: Il riscaldamento con pompa di calore geotermica, invece, si serve del calore del terreno. Di contro, sono più complesse, perché utilizzano tubazioni (sonde geotermiche) da installare perforando il terreno, che possono essere disposte in verticale, andando molto in profondità, o in orizzontale.
Pompe di calore ad assorbimento: Meno comuni delle altre tipologie, le pompe di calore ad assorbimento, che sfruttano una sorgente termica a bassa temperatura e una ad alta temperatura, non utilizzano un compressore meccanico.
La scelta tra le pompe di calore presentate prima dipende da diversi fattori. Innanzitutto vanno considerate la dimensione dell’ambiente da riscaldare/raffrescare e la tipologia di impianto esistente.
Va poi detto che i costi non sono gli stessi per tutte le pompe di calore viste e il budget a disposizione influenza sicuramente la scelta. Ad esempio, quelle geotermiche assicurano la massima efficienza, ma allo stesso tempo richiedono costi di acquisto e installazione maggiori rispetto alle altre, in quanto le opere di perforazione del terreno e di disposizione delle sonde incidono molto sul prezzo.
La pompa di calore aria aria, invece, ha costi decisamente inferiori, anche rispetto a quella ad acqua.
Inoltre, è bene valutare l’impianto di distribuzione a cui si vuole abbinare la pompa di calore. Nel caso non si vogliano sostituire i radiatori esistenti, ad esempio, è bene valutare specifiche soluzioni tecnologiche, quali le pompe di calore ad alta temperatura, che possono portare l’acqua a temperature maggiori, senza perdere di efficienza.
Altri aspetti da valutare riguardano la tipologia di edificio da riscaldare, l’uso che se ne fa, le dimensioni degli ambienti e il clima locale.
Sia per le pompe di calore ad acqua che per quelle geotermiche, è necessario uno studio propedeutico del genius loci: caratteristiche della fonte idrica da utilizzare e del tipo di terreno in cui l’impianto geotermico deve essere collocato.
Incentivi e detrazioni fiscali
I costi di acquisto e installazione di una pompa di calore, come visto, possono essere anche molto elevati.
Per quanto riguarda le detrazioni fiscali per gli interventi di riqualificazione energetica, le pompe di calore permettono l’accesso all’Ecobonus al 65% fino al 31 dicembre 2024 e al Bonus Casa, nel caso si stiano eseguendo interventi di ristrutturazione o manutenzione straordinaria. In questo caso, la percentuale di spesa detraibile è del 50% fino al 31 dicembre 2024.
Infine, le pompe di calore, installate in sostituzione di un impianto di riscaldamento preesistente, rientrano nel sistema di incentivi previsti dal GSE e annoverati nel Conto Termico 2.0. Il GSE, entro circa due mesi dalla convenzione, arriva a rimborsare il 65% della spesa tramite bonifico.
Per verificare se un modello di pompa di calore possiede i requisiti per accedere agli incentivi del conto termico si può consultare il catalogo degli apparecchi domestici del GSE, le pompe di calore si trovano nella tipologia 2A e 2E per i sistemi ibridi.
La Legge i Bilancio recentemente bollinata alla Camera e che dovrà essere pubblicata in Gazzetta Ufficiale entro il 31/12/2024 ha confermato il bonus ristrutturazioni al 50% ma solo per le prime case.
L’ecobonus, che incentiva le tecnologie di efficientamento energetico, scende dal 65 al 50%, anche in questo caso per le prime case; per le seconde case entrambi passano al 36%.
Temperatura e funzionamento della pompa di calore
Nel funzionamento di una pompa di calore la temperatura gioca un ruolo fondamentale.
Infatti una pompa di calore funziona trasferendo il calore da un luogo all’altro utilizzando un gas refrigerante.
Le pompe di calore sono note perché alla temperatura di esercizio ideale hanno un’efficienza che supera il 300%, inarrivabile dagli altri sistemi di riscaldamento. In pratica per ogni kW di energia elettrica assorbita per il suo funzionamento la pompa di calore arriva ad emettere più di 3 kW di calore equivalente.
All’abbassarsi delle temperature l’efficienza comincia pian piano a ridursi, ma rimanendo praticamente sempre più efficienti di una normale caldaia. Al giorno d’oggi le pompe di calore restano in funzione anche al di sotto degli 0 °C, grazie all’intervento di altri sistemi ausiliari di riscaldamento interni alla pompa, come delle resistenze elettriche.
Per quanto riguarda il funzionamento invernale in riscaldamento, l’efficienza si misura con il COP (Coefficient of performance), che rappresenta il rapporto tra energia resa in calore ed energia elettrica consumata.
Quanto una pompa di calore funziona in raffrescamento la sua efficienza si valuta con l’indice di prestazione EER (Energy Efficient Ratio), che indica il rapporto tra i kWh di energia frigorifera generata e i kWh di elettricità consumati. Anche l’EER, come il COP, è più alto quanto la differenza di temperatura tra l’ambiente e la sorgente esterna è minore.
Ancora più precisi di COP ed EER sono gli indici SCOP e SEER che hanno introdotto il concetto di efficienza stagionale, calcolata sul reale consumo energetico con le diverse temperature della sorgente esterna (generalmente l’aria) durante l’intera stagione di riscaldamento e raffrescamento.
I parametri SCOP e SEER sono più attendibili, ma sono misurabili solo dopo l’installazione. Il COP, ad esempio, si riferisce a una temperatura dell’aria esterna standard pari a +7°C e con temperatura di mandata dell’acqua calda pari a 35°C, mentre con temperature esterne più basse e/o acqua di mandata più calda il COP diminuisce.
Come abbiamo detto, l’efficienza di una pompa di calore è legata alla differenza tra temperatura esterna e quella dell’acqua dell’impianto: il rendimento maggiore si ottiene quando la differenza tra le due temperature è minima.
Se in inverno fa molto freddo, infatti, la macchina deve fare più “fatica” per scaldare l’acqua, il COP si abbassa e il consumo di elettricità aumenta.
Oltre alla temperatura della sorgente esterna, vi sono altri elementi che influiscono sull’efficienza delle pompe di calore che dipendono dalle caratteristiche della macchina e dalle condizioni di funzionamento.
- Temperatura di mandata dell’acqua dell’impianto: è anch’essa un fattore molto importante, direttamente collegato alla temperatura esterna (non dimentichiamo che il fattore importante è la differenza tra i due valori). Le pompa di calore, quindi, funzionano in modo efficiente se scaldano l’acqua a bassa temperatura.
- Classe di efficienza energetica: un aspetto da considerare è la classe di efficienza della pompa di calore; ovviamente quelle in classe A+++ hanno i migliori rendimenti e consentono di mantenere bassi i consumi.
- Manutenzione del sistema: un impianto ben mantenuto è più probabile che mantenga un elevato rendimento nel tempo.
Pompa di calore e temperature rigide
Quando si tratta di riscaldamento domestico in condizioni climatiche rigide, una delle domande più frequenti è: la pompa di calore funziona sotto zero?
Questa interrogazione è particolarmente rilevante in regioni dove le temperature invernali possono scendere ben al di sotto dello zero. In questo articolo esploreremo come le pompe di calore si comportano in queste condizioni estreme e quali sono le opzioni migliori per garantire un riscaldamento efficace anche nei giorni più freddi.
Le pompe di calore sono progettate per estrarre calore dall’ambiente esterno e trasferirlo all’interno della casa, anche quando le temperature sono basse. Tuttavia, la loro capacità di funzionare efficacemente varia in base al tipo di modello e alle condizioni climatiche.
La maggior parte delle pompe di calore aria-aria e aria-acqua ha un intervallo di funzionamento ottimale che si estende fino a circa -5°C / -7°C.
Esistono notevoli differenze tra i modelli di pompe di calore in termini di tolleranza al freddo. I modelli standard, dotati di fluidi frigoriferi tradizionali, tendono a mostrare una perdita di rendimento significativo quando la temperatura esterna scende sotto zero.
In contrasto, le pompe di calore progettate per climi estremi possono mantenere un funzionamento accettabile anche a temperature molto basse, grazie a fluidi frigoriferi più performanti e tecnologie avanzate.
Per determinare la TOL di una pompa di calore, è necessario consultare la scheda tecnica del modello specifico. Conoscere la TOL è essenziale per scegliere una pompa di calore adatta alle condizioni climatiche della tua area.
Il rendimento di una pompa di calore viene misurato attraverso l’indice COP (Coefficient of Performance) o SCOP (Seasonal Coefficient of Performance). Questi indicatori rappresentano il rapporto tra la quantità di calore fornita dalla pompa di calore e l’energia elettrica consumata. Maggiore è il valore del COP o SCOP, più efficiente è il sistema.
Tuttavia, con il calare della temperatura esterna, il COP e SCOP tendono a diminuire.
Quando le temperature esterne scendono sotto zero, il rendimento della pompa di calore può calare drasticamente. Questo accade perché il fluido frigorifero all’interno del sistema diventa meno efficace nel trasferire calore a causa della bassa temperatura.
Di conseguenza, il sistema potrebbe dover utilizzare una resistenza elettrica di emergenza per garantire un riscaldamento sufficiente, aumentando i costi operativi.
tags: #pompa #di #calore #temperatura #di #funzionamento