La pompa di calore (PdC) si sta diffondendo ampiamente grazie alla sua elevata efficienza, che le ha permesso di guadagnare un ruolo da protagonista nel Superbonus 110%. Tuttavia, ci sono aspetti importanti che molti ignorano o sottostimano quando decidono di adottare una pompa di calore come generatore. È essenziale una formazione efficace su come vivere al meglio in case che non hanno più caldaie a gas o a combustibili fossili.
L'Europa ha varato il programma di progressiva indipendenza dal gas russo chiamato “RePowerEU”, che punta a non comprare più nemmeno un metro cubo di gas dalla Russia entro il 2030. Questo rende ancora più importante capire come ottimizzare gli spegnimenti e le accensioni della tua pompa di calore per avere sia il comfort desiderato che bollette elettriche più basse possibili.
Fattori Chiave per l'Efficienza della Pompa di Calore
Per conseguire risparmi energetici (e di bolletta) rilevanti, il dimensionamento della potenza della macchina è fondamentale. Molti tendono a sovra o sottodimensionare la PdC. In realtà basta effettuare una modellazione a regime variabile col metodo dinamico-orario, per avere giorno per giorno fabbisogni più possibile realistici, grazie a dati precisi e monitorabili ora per ora.
Una PdC lavora bene se ha idonea inerzia. Questo significa che avere accumuli di acqua adeguati è la chiave per non stressare la macchina e per sopperire ai fabbisogni di riscaldamento ed ACS necessari, in funzione delle utenze, dell’uso prevalente che fanno dell’impianto e dei picchi di richiesta.
Verificare la compatibilità della PdC con il sottosistema di emissione è cruciale. Una pompa di calore è infatti più efficiente, quanto più è bassa la temperatura dell’acqua richiesta dall’impianto.
Leggi anche: Accensione automatica PC: la guida definitiva
Se possibile, coibentare al meglio l’edificio, poiché la PdC lavora notevolmente meglio con bassi fabbisogni. La PdC lavora meglio se abbinata al FV, che è sempre consigliabile avere in falda, affinché riduca drasticamente i consumi della macchina termica ed eventualmente anche i consumi elettrici dell’edificio servito.
Pompa di calore inverter: cos'è e come funziona
Una pompa di calore inverter è un sistema di riscaldamento e raffreddamento dotato di un compressore con tecnologia inverter. Questa tecnologia consente di regolare continuamente la velocità del compressore in base alla domanda di calore o raffreddamento, anziché accendersi e spegnersi ciclicamente come nei sistemi tradizionali.
Le pompe di calore inverter rappresentano dunque una soluzione avanzata per il riscaldamento e la climatizzazione, offrendo un'efficienza energetica superiore rispetto ai sistemi tradizionali. Un inverter è particolarmente utile in situazioni in cui è necessario mantenere una temperatura ambiente costante e ottimizzare i consumi energetici.
Valutazione dei Parametri Chiave
Verificare non soltanto il COP della PdC alle varie temperature di mandata secondo la temperatura esterna, ma anche lo SCOP (Seasonal Coefficent Of Performance), cioè il COP medio annuale influenzato anche dai cicli di sbrinamento. Quando una PdC deve sbrinare l’unità esterna, il COP è nullo o addirittura negativo!
La sostituzione dell’impianto esistente con una pompa di calore è di fatto uno dei temi di maggior successo. In effetti, occorre valutare l’effetto della sostituzione del generatore tradizionale sul sistema di emissione e chiedersi se l’impianto esistente è ancora adatto.
Leggi anche: Problemi Alimentazione Tablet?
Tabella dei Fattori che Influenzano la Scelta della Migliore PdC
| Fattori | Descrizione | Come influenza i consumi | Da cosa dipende? |
|---|---|---|---|
| COP | Efficienza della PdC | Più è elevato, minori saranno i consumi | Scelta di una buona PdC |
| Cicli di sbrinamento | Il liquido che circola nell’evaporatore, scendendo sotto una certa temperatura in combinazione con un alto tasso di umidità, crea ghiaccio sullo scambiatore compromettendo lo scambio termico | Per sghiacciare l’evaporatore esterno l’inversione del ciclo permette alla PdC di scaldarlo, ciò significa che in questa fase la PdC non scalda e consuma elettricità solo per lo sbrinamento. COP NEGATIVO! | Scelta di una buona PdC con un’unità esterna ampia; Valuta l’SCOP della PdC! |
| Temperatura dell’acqua di mandata | È la temperatura che serve per avere l’acqua idonea a scaldare l’edificio | Maggiore è la temperatura richiesta maggiore sarà il consumo elettrico. L’ideale è lavorare su un riscaldamento a pavimento (c.a. 35C°). Ogni grado in più fa aumentare i consumi elettrici del 2.5%. | Temperatura richiesta dal sistema di riscaldamento (radiante a pavimento, fan coil, radiatori) |
| Numero di accensioni/spegnimenti | Il numero di accensioni/spegnimenti dipende dal corretto dimensionamento della PdC e dal sistema, con o senza inverter del compressore. | Ogni accensione ha dei picchi di consumo elevati. Inoltre ogni accensione accorcia la vita del compressore che spesso costa il 60%-70% dell’intero valore della PdC. | 1. Pompa di calore; 2. Impianto; 3. Regolazione |
Centralina: Il Cervello della Pompa di Calore
La centralina è fondamentale in una PdC. Ha il principale compito di gestire le operazioni che deve svolgere il compressore (accensione, modulazione, sbrinamento). La centralina può anche gestire l’intero edificio, estendendo il controllo delle temperature di mandata sui singoli ambienti, provvedere all’ACS, interagire con un eventuale impianto FV o ST.
Tutte queste funzioni, permettono alla PdC di lavorare in maniera ottimale, riuscendo, per esempio, a sfruttare l’energia elettrica dei pannelli solari in maniera intelligente andando a lavorare anche sulle previsioni metereologiche.
Gestione della Pompa di Calore in Base al Tipo di Impianto
La gestione della PdC cambia in base a quale impianto di distribuzione hai. È importante distinguere tra termosifoni tradizionali, fancoil, ed infine serpentine a pavimento o a soffitto.
Riscaldamento a Pavimento o a Soffitto
Questa modalità ha una ben nota ed elevata inerzia termica. Significa che arrivare alla temperatura desiderata non è affatto veloce, servono circa 6 ore dall’accensione. Allo stesso modo, una volta spenta la Pompa di Calore serviranno alcune ore prima che nelle stanze il calore generato scompaia. Perciò, non è applicabile il classico “accendi-spegni” che magari adattavi quando avevi caldaia a gas e radiatori.
Se hai il riscaldamento a pavimento la tua PdC ti darà il massimo della sua efficienza se la mantieni accesa h24 e 7 giorni su 7 (nella stagione fredda) a bassa temperatura, quindi circa sui 30 gradi. Avere una temperatura costante all’interno della casa (abbastanza facile se l’hai ben isolata) aumenta anche il comfort percepito dagli abitanti. Chi vive già con un riscaldamento a pavimento ti può confermare che la percezione del calore proveniente “dal basso” è più avvolgente e confortevole rispetto ai termosifoni.
Leggi anche: Vantaggi Caldaie a Pompa di Calore
Infatti se la tua casa è ben isolata ti consiglio di impostare la temperatura su 18 o 19 gradi e mantenerli sia di giorno che di notte, anziché i classici 20 gradi di chi ha la caldaia a gas e i termosifoni. Naturalmente la sensazione di comfort è del tutto personale.
Riscaldamento con Fancoil
Quando parliamo di ventilconvettori la situazione è diversa. Le singole unità fancoil, specialmente quelle più recenti, sono parecchio veloci nel raggiungere la temperatura impostata. Se poi sono anche dotate di piastra radiante, nella stanza il comfort si raggiunge ancora più in fretta perché riscaldano sia per ventilazione ma anche per irraggiamento, come fa il calorifero.
Per questi motivi, il mio consiglio in questo caso è programmare accensioni e spegnimenti della Pompa di Calore nei diversi momenti della giornata, in base alle abitudini della famiglia.
Un altro fattore determinante è il livello di isolamento dell’abitazione: pareti, soffitto, infissi… Ma non trascuriamo nemmeno la zona climatica, le medie meteorologiche, l’esposizione a sud o la presenza di una eventuale casa abbinata su un lato dell’edificio. Tutti questi parametri hanno un peso nel determinare quando si raffredda la casa a fancoil spenti e, quindi, quanto tempo serve per ripristinare la temperatura che hai impostato una volta che li riaccendi.
Facendo un esempio in generale, se la casa è vuota per 8-10 ore durante il giorno si può tenere spenta la PdC e programmare l’accensione circa 20-30 minuti prima che qualcuno rientri con l’accortezza di sfruttare al massimo le ore centrali della giornata in cui le temperature esterne sono superiori e quindi i consumi della PdC sono inferiori (magari abbinando il fotovoltaico).
Tieni presente che il comfort all’interno di un edificio dipende anche dalla differenza di temperatura tra il corpo, le pareti e gli oggetti che lo circondano. Quindi una buona regola è non lasciare mai raffreddare troppo le stanze.
Riscaldamento con Termosifoni
Se la PdC è collegata ad un impianto a caloriferi, invece, ti conviene settare l’impianto su una temperatura di esercizio massima attorno a 50-55 gradi in modalità “sempre acceso”. Se tu la spegnessi di continuo, all’accensione dovrebbe salire a 60-70 gradi affinché la pompa di calore raggiunga la temperatura richiesta dentro casa, ma così facendo si riduce l’efficienza della macchina. In parole povere, assorbirebbe molta elettricità facendo lievitare le tue bollette.
Simulazione dei Consumi
Chiarite queste differenze, è importante effettuare una SIMULAZIONE sui consumi futuri della tua casa PRIMA di effettuare i lavori di ristrutturazione. In sostanza, inserendo tutti i parametri nel programma, il software ti mostra un’ipotesi molto affidabile di quanti KWh assorbirà la tua PdC per mantenere una temperatura confortevole nei vari ambienti dell’abitazione. La simulazione sarà perciò utilissima in fase di scelta del tipo di riscaldamento più indicato per casa tua, anche in base al tuo budget.
Gestione dello Sbrinamento
Tra i problemi più comuni che puoi avere nella tua pompa di calore c’è il tema dei troppi sbrinamenti dovuti all’accumulo di ghiaccio sulle unità esterne. Per liberarsi del ghiaccio la macchina effettua questi sbrinamenti. Inizia a scaldare l’unità esterna per sciogliere il ghiaccio, anziché scaldare casa tua.
Per fortuna le macchine più recenti e avanzate sono dotate di un sistema molto furbo per evitare questo problema: fanno micro-sbrinamenti con inversioni di ciclo molto rapide, al punto che gli abitanti non se ne accorgono nemmeno, ma sufficienti a scongelare l’unità esterna. E senza peggiorare il comfort abitativo della casa.
Consigli Utili per l'Ottimizzazione
- Impostare correttamente i settaggi: Affidarsi a un termotecnico esperto in fase di progetto.
- Temperatura dell'acqua: Con un impianto a pannelli radianti a pavimento, l'acqua tecnica deve restare tra i 30 e i 35°C.
- Tempi di lavoro: Utilizzare il pulsante +/- per modificare la pendenza e il livello della curva di riscaldamento.
- Monitoraggio costante: Verificare le impostazioni operative e risolverle immediatamente a distanza.
Come Ritardare l'Accensione del Riscaldamento Tradizionale con le Pompe di Calore
Gli split che oramai chiunque di noi possiede per climatizzare gli ambienti nel periodo estivo, vengono spesso trascurati, o meglio, non vengono utilizzati per il riscaldamento degli ambienti, quando in realtà sono uno dei migliori sistemi che permettono ottime condizioni ambientali e ridotti consumi energetici. Il loro utilizzo permette, inoltre, di ritardare notevolmente l’accensione degli impianti del riscaldamento tradizionale.
Analisi e Considerazioni sull'Uso delle Pompe di Calore
Capire come usare al meglio le pompe di calore per il riscaldamento degli ambienti, è semplice anche ai non addetti al settore, se si conoscono alcune regole e concetti semplici e basilari che possono essere così riassunti:
- Andamento delle temperature esterne medie mensili;
- Efficienza delle pompe di calore alle varie temperature esterne;
- Cicli di sbrinamento.
Tabella 1 - Andamento delle Temperature Esterne Media Mensili
Dalla tabella risulta evidente che le temperature esterne medie mensili invernali sono nettamente superiori alle temperature esterne minime. Se in più si considera che l’efficienza delle pompe di calore aumenta all’aumentare della temperatura esterna, risulta chiaro che l’uso delle pompe di calore è particolarmente interessante durante quasi tutto il periodo di riscaldamento, soprattutto quando la temperatura esterna è superiore a 7°C.
È ancor più evidente, quindi, quanto sia possibile ritardare l’accensione delle tradizionali caldaie.
Grafico 1 - Efficienza Pompe di Calore
Dal grafico è possibile verificare che l’efficienza delle pompe di calore rimane elevata fintanto che la temperatura esterna è uguale a superiore a circa 7°C. Sotto a tale temperatura inizia il ciclo di sbrinamento. Raffrontando tale grafico alla tabella precedente dove sono riportate le temperature esterne medie mensili, è evidente quanto sia possibile ritardare l’accensione della caldaia, sfruttando l’efficienza elevata delle pompe di calore.
L’uso delle pompe di calore per il riscaldamento degli ambienti risulta essere efficace fino a quando le temperature esterne non scendono sotto i 5°C e l’umidità relativa esterna non è elevata, in quanto il rendimento delle pompe di calore si riduce in modo considerevole, rendendo non più vantaggioso il loro funzionamento.