La pompa di calore è uno dei sistemi di riscaldamento e raffrescamento sempre più utilizzato oggigiorno per efficienza e rispetto dell’ambiente. Nel nostro blog sulla pompa di calore abbiamo già illustrato brevemente le tipologie di questo sistema. In questo articolo approfondiremo il tema delle pompe di calore aria-acqua sottolineandone le caratteristiche, i vantaggi, i prezzi e molto altro ancora.
Cos'è una Pompa di Calore Aria-Acqua?
La pompa di calore aria-acqua è un'apparecchiatura elettrica che trasferisce il calore tratto dall’aria verso un sistema ad acqua. La pompa di calore aria-acqua è un dispositivo che sfrutta l'aria esterna come fonte di calore e l'acqua come mezzo per il trasferimento termico. Questo sistema consente di generare calore per il riscaldamento durante l'inverno e di raffrescare gli ambienti durante l'estate.
Come Funziona una Pompa di Calore Aria-Acqua?
Il funzionamento della pompa di calore aria-acqua si basa sulla conversione del calore proveniente da una fonte a bassa temperatura, l'aria esterna, in calore ad alta temperatura utilizzabile per scaldare l'acqua presente nel sistema di riscaldamento. Questo processo avviene attraverso l'utilizzo di un compressore, il quale comprime il fluido refrigerante, aumentandone la temperatura e permettendo così il trasferimento di calore all'acqua del circuito di riscaldamento presso il condensatore.
All’interno di uno scambiatore di calore (evaporatore) presente nella pompa di calore, la fonte contenente energia termica viene messa in contatto con un circuito dove circola un gas refrigerante allo stato liquido molto freddo (molto più freddo della fonte), capace di evaporare a bassissime temperature. Il gas viene poi convogliato in un compressore che, aumentandone la pressione, ne innalza ulteriormente la temperatura. Una volta che il gas sotto forma di vapore ha raggiunto il livello di temperatura desiderato, scorre verso lo scambiatore di calore successivo, il condensatore. Prima che il refrigerante già raffreddato possa essere nuovamente riscaldato e compresso, passa attraverso una valvola di laminazione che ne riporta pressione e temperatura al livello iniziale, così il gas torna liquido.
Le pompe di calore aria-acqua rappresentano una soluzione alternativa nella quale l'unità esterna è collegata ai terminali interni mediante tubazioni che trasportano acqua calda o fredda per il riscaldamento o il raffrescamento degli ambienti.
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Schema impianto pompa di calore aria-acqua
Di seguito uno schema di come funziona una pompa di calore aria-acqua.
Vantaggi delle Pompe di Calore Aria-Acqua
Esso porta con sé diversi vantaggi rispetto ad altri sistemi di riscaldamento. Quali? Vediamoli assieme.
- Efficienza: le pompe di calore aria-acqua sono estremamente efficienti dal punto di vista energetico dato che possono produrre da 2 a 4 volte più energia rispetto a quella che consumano. Cosa significa questo? Che il costo dell’energia per riscaldare l’abitazione può essere notevolmente ridotto!
- Versatilità: le pompe di calore aria-acqua possono essere utilizzate in diversi modi, quali il riscaldamento dell’acqua sanitaria e il riscaldamento dell’ambiente. Ciò significa che non avrete più bisogno di uno scaldacqua o di un impianto termico.
- Silenziose: questa tipologia di pompe di calore non produce troppo rumore e sono amiche dell’ambiente. Sono quindi ideali per l’installazione in zone residenziali.
- Risparmio energetico: le pompe di calore aria-acqua sfruttano principalmente energia termica per il loro funzionamento, per cui il consumo di energia elettrica è solo parziale.
- Rispetto dell’ambiente: le pompe di calore aria-acqua sono una soluzione sostenibile e attenta all’ambiente, dal momento che il loro funzionamento si fonda sul trasferimento del calore da una sorgente di energia pulita e rinnovabile, ossia l’aria esterna. In questo modo è possibile ridurre al minimo l’impatto ambientale.
Svantaggi delle Pompe di Calore Aria-Acqua
Le pompe di calore aria-acqua presentano anche degli svantaggi che è importante considerare prima del loro acquisto:
- Il loro costo iniziale e quello di installazione. Tuttavia, è bene ricordare che questo può essere ammortizzato nel giro di pochi anni grazie al notevole risparmio che si può ottenere in bolletta grazie all’utilizzo di questo strumento.
- Non è molto efficiente con temperature troppo rigide. In questo caso, potrebbe essere necessario utilizzare un sistema di backup per il riscaldamento. Relativamente a questo punto possiamo dire comunque che vivendo in Italia non abbiamo di questi problemi grazie al nostro clima Mediterraneo.
- La manutenzione regolare della pompa di calore aria acqua può portare costi aggiuntivi.
Pompa di Calore Aria-Acqua: i Prezzi
Il costo complessivo di una pompa di calore aria-acqua varia in genere da 5.000 € a 15.000 €, a seconda della potenza (kW), della marca, degli accessori (puffer, bollitore, kit ACS), della complessità dell’installazione e delle pratiche necessarie. Rispetto alle pompe di calore geotermiche, l’aria-acqua rimane la soluzione più conveniente.
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Consumi: Formula, Esempi e SCOP
Non è semplicissimo calcolare il consumo totale di una pompa di calore aria-acqua, perché entrano in gioco diversi fattori: il modello scelto, il fabbisogno termico dell’abitazione, la zona climatica, il tipo di terminali (termosifoni, pavimento radiante, fan-coil), la potenza della macchina e le abitudini d’uso.
Un parametro chiave è lo SCOP (Seasonal Coefficient of Performance), che indica l’efficienza stagionale della pompa di calore. Più lo SCOP è alto, meno energia elettrica serve per produrre la stessa quantità di calore.
La formula semplificata è:
Consumo annuo (kWh elettrici) ≈ Fabbisogno termico (kWh) ÷ SCOP
Esempi pratici:
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- Appartamento 80 m² in classe C: fabbisogno annuo: ~6.000 kWh termici, pompa di calore con SCOP 3,2 → consumo elettrico ≈ 1.875 kWh/anno
- Villetta 120 m² in classe D: fabbisogno annuo: ~9.000 kWh termici, pompa di calore con SCOP 3 → consumo elettrico ≈ 3.000 kWh/anno
In generale, installando una pompa di calore ad alta efficienza si può ridurre il fabbisogno di energia del 50-60% rispetto a un impianto tradizionale a gas.
Integrazione con Termosifoni Esistenti
Oltre a sostituire una caldaia tradizionale, le pompe di calore aria-acqua offrono la possibilità di essere integrate con i termosifoni esistenti. Unire una pompa di calore ai termosifoni domestici offre diverse prospettive vantaggiose. Inizialmente, non richiede interventi invasivi se l'impianto preesistente è in loco.
Tuttavia, vi sono aspetti chiave da considerare. A differenza delle caldaie tradizionali, l'installazione di una pompa di calore aria-acqua di solito implica un investimento maggiore e necessita di più spazio.
In alternativa, le pompe di calore possono essere integrate anche con impianti di riscaldamento a pavimento già presenti, i quali richiedono temperature di mandata inferiori rispetto ai tradizionali termosifoni.
Pompa di Calore Aria Acqua Commerciale vs Professionale
Su Internet, si fa spesso la distinzione tra pompa di calore aria acqua commerciale e pompa di calore aria acqua professionale. La pompa di calore aria acqua commerciale è una macchina economica, che però tradisce numerose inefficienze, perché prodotta da aziende che hanno scarsa esperienza nel settore, dove invece una termopompa richiede grande perizia di fabbricazione.
Le pompe di calore aria acqua professionali, invece, sono prodotte da aziende capaci di realizzare impianti all’altezza delle aspettative e delle esigenze dell’abitazione nella quale sono installate, capaci di affrontare anche le temperature più rigide: e infine in grado di inviare, al momento dell’installazione, personale che non ha bisogno di consultare il libretto di istruzioni per portare a compimento la messa in posa!
Riconosci le pompe di calore commerciali perché sono prodotte in Cina; si presentano simili a dei condizionatori, con un ventilatore a lamelle molto vicine le une dalle altre, aspetto che ha il risultato che d’inverno la brina vi si deposita negli interstizi impedendo alla macchina di funzionare. Una professionale, invece, pesa anche 220 kg, ha un ventilatore grande per consumare meno: e per girare con minore frequenza ha alette seghettate per fare meno rumore e distanziate. Nei giorni più freddi, una professionale riesce a continuare a sottrarre aria anche sotto lo zero.
Integrazione con Impianto Fotovoltaico
L'integrazione tra pompa di calore e impianto fotovoltaico rappresenta una soluzione innovativa e vantaggiosa nel contesto dell'efficienza energetica! Questa sinergia tra le due tecnologie consente di ottimizzare l'uso delle risorse rinnovabili e di massimizzare i benefici ambientali ed economici!
Innanzitutto, l'impiego congiunto di una pompa di calore e di pannelli fotovoltaici consente di sfruttare al meglio l'energia solare per alimentare il sistema di riscaldamento o raffrescamento. Durante le giornate soleggiate, l'elettricità prodotta dai pannelli fotovoltaici può essere direttamente utilizzata per alimentare la pompa di calore, riducendo così la dipendenza da fonti energetiche tradizionali e diminuendo le emissioni di gas serra.
Inoltre, l'integrazione tra questi due sistemi consente di massimizzare l'efficienza complessiva del tuo edificio. La produzione di energia elettrica mediante i pannelli fotovoltaici è sincronizzata con i picchi di domanda, consentendo un utilizzo ottimale dell'energia elettrica prodotta. Ciò riduce i costi operativi complessivi dell'edificio e contribuisce a un maggiore risparmio economico nel lungo periodo.
Incentivi Fiscali e Detrazioni
Le principali agevolazioni disponibili per l’acquisto e installazione di una pompa di calore riguardano le seguenti tipologie di prodotto:
- pompa di calore aria-acqua
- pompa di calore aria-aria
- pompa di calore acqua-acqua
- pompa di calore geotermica
- sistemi ibridi composti con pompa di calore
Le detrazioni fiscali statali che riguardano le pompe di calore sono:
- Ecobonus: per sfruttare questo bonus è necessario installare un nuovo impianto di riscaldamento con pompa di calore ad alta efficienza per riscaldamento e raffrescamento in sostituzione di un vecchio impianto. La detrazione Irpef o Ires (per le aziende) corrisponde al 50% della spesa sostenuta, recuperabile in 10 anni con rate annuali dello stesso importo. L’importo massimo detraibile, installando una pompa di calore, è di 30.000 euro. Questo bonus non è cumulabile con la detrazione del 50% per le ristrutturazioni (Bonus Casa) o con altri incentivi.
- Bonus Casa: ristrutturando abitazioni e parti comuni di edifici residenziali si può accedere a una detrazione del 50% delle spese sostenute per i lavori, con un limite massimo di 96.000 euro per ciascuna unità immobiliare. Questo comprende anche i costi sostenuti per l’installazione di una pompa di calore che migliori il risparmio energetico.