Il dibattito “elettrico” contro “combustibili fossili” tiene banco negli ultimi anni, sia in strada, con le automobili, che a casa con i sistemi di riscaldamento. Una delle domande alle quali è sempre più difficile rispondere riguarda sicuramente la convenienza di una pompa di calore per riscaldare casa. L’Europa sta spingendo tutti verso soluzioni di riscaldamento più eco sostenibili, ma la ricerca della sostenibilità non sempre si allinea con l'impatto che più interessa alle persone, ovvero quello sul portafogli.
Pompe di Calore: Cosa Sono e Come Funzionano
Le pompe di calore sono impianti in grado di fornire aria e acqua sanitaria. In ambito domestico una complessa ricerca condotta dall'Università di Monaco di Baviera prova a dare una risposta utilizzando un approccio scientifico. I sistemi analizzati sono tredici, e senza entrare troppo nei dettagli ci focalizzeremo sui risultati delle caldaie a condensazione con il gas come combustibile e sulla pompa di calore, sia aria - aria che aria - acqua. Le pompe funzionano elettricamente, ma si possono collegare all’impianto fotovoltaico oppure alle caldaie a gas.
La tecnologia che va per la maggiore nell’elettrificazione del riscaldamento domestico è la pompa di calore (PdC), una sorta di “frigorifero al contrario” che usa elettricità e fluidi a basso punto di ebollizione, per estrarre calore dall’aria esterna e concentrarlo in casa. Qui parliamo di PdC aria-acqua, le più diffuse, anche se esistono quelle acqua-acqua o le geotermiche ancora più efficienti ma più costose da installare, (oltre a quelle aria-aria, cioè i climatizzatori con funzione inverter, ndr).
Il funzionamento è analogo a quello del frigorifero che toglie il calore dagli alimenti e lo disperde nell’ambiente attraverso la serpentina. Tale materia viene sottoposta a pressione nel compressore e questo processo rilascia calore. Il gas confluisce nel condensatore e con il suo calore alimenta i radiatori della casa.
Tipologie di Pompe di Calore
- 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.
- Pompe di calore ad acqua: Funzionano prelevando calore da un’altra risorsa: l’acqua, che viene 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.
- Pompe di calore geotermiche: Si servono del calore del terreno, 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: Sfruttano una sorgente termica a bassa temperatura e una ad alta temperatura, non utilizzano un compressore meccanico e sono meno comuni delle altre tipologie.
Vantaggi delle Pompe di Calore
Le PdC consentono anche l’uso di elettricità autoprodotta con il fotovoltaico, eliminano la sorgente di incidenti rappresentata dalle caldaie a gas e la loro efficienza, (o meglio, coefficient of performance, COP) è molto alta: per ogni kWh di elettricità riescono a produrre 3-4 kWh di calore, contro gli 0,99 kWh di una semplice resistenza elettrica. 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.
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Altri vantaggi includono:
- Risparmio energetico: In un periodo di forte incertezza energetica le pompe di calore consentono di minimizzare i costi di esercizio, grazie ai rendimenti elevati.
- Incentivi fiscali: Chi sceglie il riscaldamento in casa con pompa di calore può usufruire delle detrazioni fiscali del 50% oppure del conto termico.
- Efficienza energetica: La pompa di calore è una tecnologia energicamente efficiente a zero emissioni.
- Miglioramento della classe energetica: Con un sistema di riscaldamento efficiente che introduce l’utilizzo di fonti rinnovabili sale anche la classe energetica dell’abitazione.
Svantaggi e Considerazioni
Installare una pompa di calore in una casa non predisposta e poco coibentata per questo dispositivo può comportare bollette elettriche esorbitanti. Il limite operativo della tecnologia riscaldamento a pompa di calore è che più si abbassa la temperatura esterna alla casa più è difficile il trasferimento di calore negli ambienti interni. Nei luoghi dove l’inverno è molto rigido le tecnologie a pompa di calore riducono la loro resa ottimale.
Alcune considerazioni da tenere a mente:
- Clima: La pompa di calore viene solitamente consigliata in città di alta montagna.
- Isolamento: Installare una pompa di calore è una scelta vincente quando l’obiettivo è quello di favorire l’efficienza energetica di un edificio, riducendo i consumi, e di aumentare la sua sostenibilità. Chiaramente è consigliabile investire in questa direzione e installare una pompa di calore in combinazione con una serie di altri interventi sull’edificio. Se l’involucro non è isolato, gli infissi non sono performanti e l’impianto di distribuzione è vecchio e inefficiente, si rischia di vanificare l’investimento.
- Costi iniziali: I costi da sostenere per l’installazione sono maggiori rispetto a quelli per altri impianti per il riscaldamento.
- Requisiti specifici: Per le soluzioni con acqua di falda o superficiale deve esserci disponibilità della risorsa idrica e delle autorizzazioni per poterla utilizzare. Per le soluzioni geotermiche devono essere disponibili gli spazi esterni per il sistema di scambio termico con il terreno, e la tipologia stessa di terreno deve essere adeguata.
Costi e Benefici Economici
La simulazione considera un periodo di 20 anni, calcola l’ammortamento, l’inflazione, i costi di installazione e di manutenzione dei sistemi oltre a stimare anche l’aumento del costo delle materie prime. Il grafico dice chiaramente che i sistemi con pompa di calore aria-aria con sistema fotovoltaico (ASHP_PV), i sistemi con pompa di calore aria-aria (ASHP) senza fotovoltaico e le caldaie a condensazione a gas naturale (GCB) hanno i costi totali più bassi. La caldaia a pellet (PB) ha i costi più elevati. Per i due sistemi di riscaldamento a gas, i costi legati al consumo, principalmente quelli del combustibile, rappresentano i principali fattori di costo. I costi legati al capitale iniziale sono invece il fattore predominante per tutti gli altri sistemi.
Una pompa di calore aria acqua, ad esempio, sui 20 anni di ciclo di vita ha un impatto economico variabile tra i 45.000 e i 63.000 euro ma una caldaia a gas, che nella migliore delle ipotesi può avere un impatto per soli 34.000 euro, nelle condizioni peggiori (aumento del prezzo del gas) può arrivare a 50.000. In quest'ultimo caso sarebbe meno conveniente di una pompa di calore in condizioni ottimali, quindi con un prezzo dell'energia molto basso e un costo di installazione basso, ad esempio tramite incentivo.
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Tabella Comparativa dei Costi (Stima su 20 anni)
| Sistema di Riscaldamento | Costo Totale Minimo (EUR) | Costo Totale Massimo (EUR) |
|---|---|---|
| Pompa di calore aria-aria con fotovoltaico (ASHP_PV) | Basso | Basso |
| Pompa di calore aria-aria (ASHP) | Basso | Basso |
| Caldaia a condensazione a gas naturale (GCB) | Basso | Medio |
| Pompa di calore aria-acqua | 45.000 | 63.000 |
| Caldaia a pellet (PB) | Alto | Alto |
Incentivi e Supporti Economici
Solo sei dei 30 paesi esaminati dall’EHPA applicano infatti un’aliquota IVA inferiore sulle pompe di calore rispetto alle caldaie a combustibili fossili: Belgio, Francia, Irlanda, Portogallo, Romania e Regno Unito. Per rendere competitivi i costi di esercizio delle pompe di calore, il costo dell’elettricità dovrebbe essere al massimo il doppio del prezzo del gas.
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.
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%.
Miti e Realtà sulle Pompe di Calore
Dalla bassa efficienza alle questioni economiche, le pompe di calore sono spesso bersaglio di attacchi basati su pregiudizi o scarsa conoscenza. Tuttavia la pompa di calore deve ancora ancora scontrarsi con alcuni tanti pregiudizi e falsi miti che ne possono screditare l’efficacia e l’affidabilità agli occhi dei consumatori. Secondo i dati forniti dallo European Clean Tech Tracker di Bruegel, think tank europeo specializzato in economia, nel 2022 i tre Paesi con la maggior percentuale di abitazioni che hanno installato una pompa di calore sono Norvegia, Finlandia e Svezia. Non proprio Paesi mediterranei.
Un edificio perde calore attraverso le pareti, le finestre e il tetto quando fuori fa più freddo che dentro, come mostrano le frecce stilizzate nella figura qui sotto. A temperature esterne più basse (riquadri inferiori) si perde ovviamente più calore, a parità di livello di isolamento della casa. Tuttavia, finché l’apporto di calore da un sistema di riscaldamento è pari alla perdita di calore, l’edificio manterrà comunque la temperatura interna.
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Le pompe di calore sono più efficienti se vengono fatte lavorare a temperature basse e costanti, invece di raggiungere i picchi necessari a scaldare, ad esempio, i radiatori come accade con le caldaie a gas. Tuttavia, il rumore generato dai componenti esterni degli impianti di ultima generazione si è dimezzato ed è paragonabile a quello del fruscìo delle foglie (30 decibel).