Il mondo si sta muovendo verso l'eliminazione dei sistemi a combustibile fossile e le pompe di calore stanno diventando la soluzione più diffusa. Si tratta di una soluzione che il mercato ricerca sempre di più proprio per la sua efficienza energetica e sostenibilità, in un momento storico in cui il risparmio di energia diventa fondamentale. A prescindere dalle ragioni economiche ed ambientali, le pompe di calore sono una soluzione versatile per qualsiasi abitazione. Offrono riscaldamento, acqua calda e raffrescamento, soddisfacendo qualsiasi esigenza di comfort.
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.
Cos'è una Pompa di Calore?
Una pompa di calore è un dispositivo che trasferisce calore da una sorgente naturale (aria, acqua o terra) agli ambienti interni, sfruttando un processo termodinamico. In un circuito chiuso, all'interno della pompa di calore, circola un fluido refrigerante che passa in modo ciclico dallo stato liquido a quello gassoso e viceversa assorbendo calore dall'ambiente: durante questi continui cicli, la temperatura e la pressione all'interno dell'evaporatore, variano continuamente.
Il calore per il corretto funzionamento della pompa, è prelevato dall'ambiente in particolare dall'aria dall'acqua e dal terreno: in inverno saremo quindi in grado di riscaldare l'abitazione, grazie all'energia termica proveniente dai principali elementi che compongono la natura e inviarla all'interno dell'abitazione per riscaldarci. Vista la possibilità della pompa di calore di invertire il ciclo e del suo funzionamento, in estate saremo in grado di raffrescare la casa secondo il principio che regola il funzionamento del classico frigorifero (ciclo frigorifero). L'indispensabile elettrodomestico è in grado di sottrarre calore dagli alimenti disperdendolo all'esterno grazie alla serpentina esterna posta dietro di esso.
Le pompe di calore funzionano principalmente con energia rinnovabile. Per la loro concezione, le pompe di calore sono robuste e all’interno dispongono di pochi elementi in movimento. Questo significa che richiedono pochissima manutenzione, assistenza e riparazioni, soprattutto se paragonate alla manutenzione richiesta dalle caldaie tradizionali.
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Tipologie di Pompe di Calore
Le pompe di calore in commercio si distinguono in base al punto da cui prelevano calore, ovvero acqua, aria o terra:
- Pompa di calore aria-acqua: queste macchine svolgono sia la funzione di riscaldamento che quella di raffrescamento. Funzionano generando calore tramite lo scambio di calore con l’aria esterna e impiegandolo in un ciclo per trasferire calore da un fluido più freddo a uno più caldo, ovvero l’acqua sanitaria o quella dell’impianto di riscaldamento.
- Pompa di calore aria-aria: queste macchine sono composte da almeno due unità, di cui una esterna, e dotate di split e sistema di canalizzazione dell’aria. Prelevano energia dall’aria e la trasferiscono in casa, rendendo al meglio con temperature alte e perdendo efficacia come fonti di riscaldamento. Le pompe di calore aria aria sono una soluzione impiantistica abbastanza semplice. Le pompe di calore aria-aria sono 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. In ogni caso, per ovviare a questo problema, i produttori hanno proposto alcuni innovativi modelli studiati ad hoc.
- Pompa di calore acqua-acqua: questa tipologia di macchina massimizza il proprio rendimento in caso di pompa di calore per termosifoni e subordina il proprio funzionamento alla presenza di un pozzo dotato di sistema di aspirazione, prelevando il calore da una sorgente a temperatura stabile, servendosi dell’acqua di falda. Questa entra a contatto con un fluido refrigerante sfrutta il calore per il ciclo termodinamico.
- Pompa di calore geotermica: la pompa di calore terra-acqua riscalda l’acqua servendosi del calore presente nel terreno, catturandolo tramite una sonda geotermica. Questo tipo di tecnologia ha un elevato risparmio energetico, specie se unita a sistemi di riscaldamento a bassa temperatura. 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.
Vantaggi delle Pompe di Calore
Rispetto ai tradizionali impianti di riscaldamento, come caldaie a gas o stufe elettriche, i sistemi a pompa di calore offrono numerosi vantaggi:
- Efficienza energetica: si tratta di sistemi che nella maggior parte dei casi sono in grado di produrre più energia di quella consumata. Le pompe di calore hanno un rendimento elevato, poiché producono più energia termica rispetto all’energia elettrica consumata. Il parametro che individua l'efficienza della pompa di calore è il COP (Coefficient of Performance), determinato dal rapporto tra la potenza termica prodotta (kW) e la potenza elettrica assorbita (kW). Per esempio: se la pompa di calore fornisce 5 kW all'impianto di riscaldamento a fronte di un consumo elettrico di 1 kW, il COP risulta pari a 5 e il calore estratto dall’aria esterna è pari a 4 kW.
- Flessibilità: oltre che per il riscaldamento e la produzione di acqua calda sanitaria, la pompa di calore può essere utilizzata anche per il raffrescamento. Con un sistema di riscaldamento efficiente che introduce l’utilizzo di fonti rinnovabili sale anche la classe energetica dell’abitazione. Le pompe di calore reversibili sono utilizzate per riscaldare e rendere calde le stanze di casa, ma non solo. Possono anche fungere alla funzione di raffrescamento estivo degli ambienti, facendo circolare acqua “refrigerata” all'interno dei circuiti degli impianti. Questo avviene, semplicemente, invertendo il ciclo di funzionamento della macchina: il calore viene catturato dall'interno dell'abitazione e trasferito all'aria esterna.
- Impatto ambientale minimo: grazie allo sfruttamento di fonti rinnovabili, il rilascio di emissioni inquinanti nell’ambiente è ridotto. Grazie alla loro efficienza, le pompe di calore permettono di ridurre i costi in bolletta rispetto ai tradizionali impianti a gas o gasolio. Le pompe di calore sfruttano fonti naturali come l’aria, l’acqua o il suolo, riducendo l’uso di combustibili fossili e le emissioni di CO₂. La diminuzione delle emissioni inquinanti nell'atmosfera ha effetti benefici sulla salute di tutti noi. Le pompe di calore aiutano a migliorare la qualità dell’aria riducendo di conseguenza anche le malattie delle vie respiratorie e le allergie.
- Risparmio: nonostante il costo iniziale più elevato, i minori consumi energetici garantiscono un rientro rapido dell’investimento. Considera i minori costi energetici, le sovvenzioni governative e i minori requisiti di manutenzione. È chiaro che le pompe di calore offrono un ritorno sull'investimento di gran lunga maggiore rispetto ai sistemi di riscaldamento a combustibili fossili.
- Incentivi fiscali: l’installazione di una pompa di calore rientra tra i dispositivi il cui acquisto può beneficiare delle detrazioni fiscali e dei bonus energetici previsti dallo stato. L’installazione di una pompa di calore può beneficiare di bonus e incentivi statali, che permettono di ammortizzare il costo iniziale.
- Sicurezza: Le pompe di calore non bruciano combustibili e non generano fumi di scarico, eliminando il rischio di perdite di gas o emissioni nocive.
Svantaggi delle Pompe di Calore
Non mancano però le criticità:
- Costo iniziale elevato: Uno dei problemi principali di una pompa di calore è il costo iniziale di acquisto e installazione. Il prezzo varia a seconda di dove vivi e del tipo di pompa di calore che scegli. Sebbene molti paesi offrano sussidi per aiutare a bilanciare i costi iniziali, le pompe di calore possono richiedere un notevole investimento iniziale, superiore a quello di un sistema a gas. L’investimento iniziale per l’acquisto e l’installazione di una pompa di calore è generalmente più alto rispetto a un impianto di riscaldamento tradizionale.
- Efficacia ridotta a basse temperature: Le pompe di calore aria-aria e aria-acqua possono perdere efficienza in climi molto freddi (temperature inferiori a -10/-15°C), rendendo necessario un sistema di riscaldamento ausiliario in alcune situazioni. Le pompe di calore hanno limiti operativi: per dare il massimo in termini di prestazioni e rendimento devono lavorare entro determinati range di temperatura. Le pompe di calore evolute sono in grado di operare anche con temperature esterne particolarmente rigide, ma il loro funzionamento potrebbe non essere efficiente e quindi non risultare conveniente dal punto di vista economico.
- Necessità di spazio esterno: I modelli aria-aria e aria-acqua necessitano di un’unità esterna, che deve essere installata in un’area ben ventilata. Questo può rappresentare un limite per chi vive in appartamenti senza balconi o spazi adeguati.
- Rumorosità: rumorosità elevata. Alcuni modelli di pompe di calore possono emettere suoni, specialmente nelle unità esterne, che potrebbero risultare fastidiosi in ambienti molto silenziosi. È importante dunque valutare bene e scegliere un modello con bassi livelli di rumorosità.
- Temperatura dell'acqua: Il più grande svantaggio di un impianto a pompa di calore, a differenza di una caldaia tradizionale, è quello di produrre acqua a bassa temperatura.
Installazione e Dimensionamento
L'installazione di una pompa di calore richiede una maggiore pianificazione rispetto all'installazione di una caldaia a combustibile fossile. È importante definire le giuste dimensioni dell'unità, per garantire che il riscaldamento funzioni in modo efficiente ed economico. Per compiere la scelta più idonea e accurata della macchina da comprare ed installare, è indispensabile calcolare il corretto dimensionamento della pompa di calore. In un'abitazione, l'installazione di una specifica pompa di calore con una determinata taglia di potenza, potrebbe risultare idonea mentre la stessa macchina, per un'altra abitazione, potrebbe risultare sottodimensionata se non addirittura sovradimensionata.
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.
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Inoltre, è bene valutare l’impianto di distribuzione a cui si vuole abbinare la pompa di calore. L’abbinamento ai tradizionali radiatori, per quanto possibile, non è la scelta più efficiente, in quanto è necessario portare l’acqua a temperature elevate, anche sopra i 70°C. Se, invece, si sceglie di abbinare la pompa di calore ad un sistema radiante, dove l’acqua circola a 25-30°, l’efficienza dell’impianto aumenta. 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.
Tendenzialmente si pensa che le pompe di calore possano essere installate soltanto in edifici nuovi, in virtù delle caratteristiche energetiche delle nuove abitazioni, che le rendono meno energivore. In immobili già esistenti, prima di installare macchine pompe di calore, dev'essere valutato l'esatto fabbisogno energetico e vanno verificate le condizioni già preesistenti dell'impianto elettrico. Come già indicato in alcuni casi potrebbe essere più conveniente installare un sistema ibrido.
Un sistema ibrido rappresenta l'abbinamento di una pompa di calore a una caldaia a condensazione. Un sistema ibrido può essere previsto anche quando si voglia installare una pompa di calore in abbinamento a una caldaia già esistente che si vuole mantenere in funzione.
Per obiettivi così importanti, è fondamentale rivolgersi ad un Progettista (un ingegnere, un perito etc) che con le sue qualifiche e la sua esperienza, sappia tener conto di tutte le variabili sopra elencate per proporre la miglior soluzione.
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Costi e Incentivi
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%. I professionisti stanno già portando all’attenzione alcune questioni: se per esempio un proprietario affitta una seconda casa che però per l’inquilino è una prima casa, qual è la detrazione? 50 o 36?
Pompe di calore e transizione energetica
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.
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. Tuttavia, la contrazione delle vendite di quasi il 50% nella prima metà del 2024, dovuta a politiche nazionali variabili e al ribasso più lento dei costi dell’elettricità rispetto a quelli del gas, mette a rischio questi traguardi.
Di pompe di calore e del loro ruolo a sostegno della transizione energetica si è di recente parlato nella Digital Round Table “Pompe di calore: istruzioni per l’uso. 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.
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.
In Italia dovremmo installare 28 milioni di pompe di calore entro il 2040, un target piuttosto ambizioso. In assenza di un ambizioso “piano casa” per intervenire progressivamente ma con decisione sul patrimonio edilizio italiano è difficile immaginare una tale volume di mercato, anche su un orizzonte così ampio.
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).
In termini di risparmio economico e ambientale, cosa possono garantire concretamente le pompe di calore alle famiglie italiane rispetto ai sistemi tradizionali? Il costo iniziale delle pompe di calore e i tempi di ritorno dell’investimento sono spesso barriere rilevanti per molte famiglie. Il costo iniziale è estremamente variabile in base alle diverse condizioni ed esigenze dell’utente finale, ad ogni modo nel settore residenziale i tempi di ritorno si attestano sui 7-9 anni circa.
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. Per aumentare la penetrazione delle pompe di calore l’investimento deve essere percepito come maggiormente conveniente, soprattutto dalle famiglie meno abbienti, è quindi necessario che il ritorno sull’investimento sia rapido e che l’elettricità arrivi a costare meno del gas. Questo è uno dei nodi centrali, almeno nel nostro paese: il prezzo dell’energia è ancora troppo alto rispetto a quello del gas.
Il mercato industriale europeo è florido e quello italiano è tra i più sviluppati: Italia, Francia e Germania sono le Nazioni con il sistema industriale più competitivo e radicato: “Su 250 aziende attive nell’UE, 50 hanno sede in Italia. Il numero maggiore a livello europeo di produttori di pompe di calore è in Italia“.
Tabella riassuntiva incentivi per pompe di calore
| Incentivo | Descrizione | Aliquota |
|---|---|---|
| Ecobonus 2025 | Detrazione fiscale per interventi di riqualificazione energetica | 50% per le prime case, 36% per le seconde case |
| Bonus Ristrutturazione 2025 | Agevolazione per installazione pompa di calore con manutenzione straordinaria | 50% per la prima casa, 36% per la seconda casa |
| Conto Termico 3.0 | Rimborso diretto per installazione di pompe di calore | Fino al 65% delle spese sostenute |
| Superbonus 2025 | Detrazioni per sostituzione impianti di climatizzazione invernale | 65% con limiti di spesa |