Le pompe di calore sono, attualmente, la migliore alternativa ecosostenibile ai sistemi di riscaldamento tradizionale. Se stai pensando di sostituire il tuo attuale sistema di riscaldamento, per efficientare maggiormente la tua casa o perché il tuo impianto è ormai arrivato alla fine del suo ciclo di vita, siamo sicuri che starai vagliando con attenzione tutte le possibilità e avrai sentito parlare anche della pompa di calore. Ma quali sono concretamente i pro e i contro di questa tecnologia?
Prima di entrare nel cuore dell’argomento, facciamo un piccolo chiarimento per tutti coloro che si stanno avvicinando per la prima volta alle energie sostenibili: la pompa di calore è una macchina termica che preleva l’energia da una fonte sostenibile (come l’aria o il terreno) e la trasforma in riscaldamento. In poche parole, è un’alternativa sostenibile all’utilizzo del gas per riscaldare la propria casa. Come ogni tecnologia, anche questa ha dei vantaggi e dei punti critici.
Vantaggi della Pompa di Calore
Vediamo insieme alcuni pro della pompa di calore:
- Inquina di meno: Utilizzando energia proveniente da fonti rinnovabili, la pompa di calore è sicuramente la scelta migliore per diminuire il nostro impatto sul pianeta. I combustibili fossili, oltre a essere un prodotto destinato a esaurirsi, sono la causa principale dell’incremento di anidride carbonica negli ultimi 20 anni e, probabilmente, del riscaldamento globale degli ultimi 50.
- Aumenta l’efficienza e la classe energetica della casa: Come succede anche per l’installazione degli impianti fotovoltaici, anche la pompa di calore contribuisce a rendere più desiderabile la tua abitazione. Difatti, una casa dotata di sistemi di energia rinnovabile, aumenta il suo valore sul mercato immobiliare dal 3% fino a raggiungere anche il 10% in più.
- Ti fa risparmiare nel lungo termine: La pompa di calore utilizza energia da fonti rinnovabili: a livello economico, ciò significa avere energia illimitata a un prezzo ridotto, poiché questa è prodotta autonomamente dal tuo impianto. Se si abbina la pompa di calore a un sistema fotovoltaico, inoltre, è possibile quasi azzerare il costo per il riscaldamento domestico.
- Non ha bisogno della canna fumaria: Questo punto è particolarmente importante per quelle persone che abitano in un condominio oppure in una struttura che necessiterebbe di una riqualificazione strutturale. Difatti, rispetto ai classici impianti tradizionali, la pompa di calore non genera prodotti di combustione da evacuare come accade, invece, nei sistemi a combustione fossile: questo significa che non ha bisogno di una canna fumaria per funzionare.
- Si può avere anche l’acqua sanitaria calda: In alcuni casi, è possibile aggiungere alla pompa di calore un puffer che permette di avere anche l’acqua sanitaria calda. E' necessario valutare preventivamente gli spazi a disposizione.
- Versatilità: Le pompe di calore offrono riscaldamento, acqua calda e raffrescamento, soddisfacendo qualsiasi esigenza di comfort.
- Manutenzione ridotta: 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.
Svantaggi della Pompa di Calore
Come ogni tecnologia, ci sono anche dei contro da considerare:
- Richiede una progettazione più meticolosa: L’installazione di una pompa di calore richiede una progettazione accurata e la presenza di un professionista aggiornato in materia di sistemi di energia rinnovabile. Non tutte le aziende, infatti, hanno un personale qualificato per svolgere questo genere di interventi.
- Potrebbe essere più ingombrante: A differenza delle caldaie tradizionali che possono essere installate all’interno di qualsiasi abitazione, appartamento o casa indipendente che sia, le pompe di calore potrebbero avere necessità di uno spazio maggiore. Tuttavia, sul mercato esistono già alcuni modelli più compatti ma comunque performanti e silenziosi, perfetti anche per l’installazione in appartamento.
- Necessita di un investimento iniziale maggiore: Questo “contro” è sicuramente quello che può più intimorire chi si trova a dover affrontare interventi del genere. Tuttavia, a differenza delle caldaie tradizionali, installare una pompa di calore è un investimento, e non un costo passivo per la propria casa. Infatti, come abbiamo visto, nel lungo termine questo impianto ti permette di:
- Inquinare meno
- Raggiungere l’indipendenza energetica
- Risparmiare o annullare i costi in bolletta
- Rumore e Ingombro: Alcuni modelli possono essere parecchio rumorosi e ingombranti. Ma sul mercato esistono pompe silenziose o da installare all’aperto.
Scaldacqua a Pompa di Calore: Un Approfondimento
Un approfondimento per la progettazione e la gestione dello scaldacqua a pompa di calore, utile alla produzione di acqua calda sanitaria per impianti a elevate prestazioni. La produzione di acqua calda sanitaria può essere fatta attraverso molte soluzioni impiantistiche. Lo scaldabagno a pompa di calore è un’alternativa innovativa ai sistemi tradizionali, che può portare a una consistente riduzione delle emissioni e garantire un risparmio economico.
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Produzione e Temperatura dell'Acqua Calda Sanitaria
La produzione di acqua calda sanitaria inizia prelevando acqua fredda dalla rete pubblica, questa viene fatta passare all’interno di uno scambiatore di calore o messa all’interno di un bollitore in cui una serpentina la riscalda fino alla temperatura impostata.
Indipendentemente da quella che può essere la fonte energetica utilizzata, i sistemi di produzione, così come l’intera rete di distribuzione, devono soddisfare determinate caratteristiche, queste riguardano i materiali utilizzati e i processi che devono garantire la qualità dell’acqua prodotta a la sua idoneità al consumo umano. Il trattamento termico non deve generare un'alterazione delle caratteristiche fisico-chimiche dell’acqua, soprattutto evitando modifiche che possano ledere gli utilizzatori finali.
Le norme UNI prevedono il riscaldamento dell’acqua fino a 48°C, con una tolleranza di 5°C, e erogazione all’utenza che può variare in base alla lunghezza delle tubazioni, dalla centrale termica ai punti di prelievo.
Un altro aspetto fondamentale richiamato all’interno della normativa riguarda i rischi per la salute, un aspetto di grande importanza per chi progetta impianti o per chi e chiamato a gestire sistemi di produzione di acqua calda sanitaria. Oltre ad una limitazione della temperatura che eviti ustioni o danni fisici al contatto, si deve considerare il potenziale danno chimico/biologico dovuto alla proliferazione di alcuni microorganismi, tra i quali la legionella, fra gli agenti patogeni più pericolosi che si possano trovare negli impianti sanitari.
Acqua Sanitaria e Legionella
Uno degli aspetti imprescindibili quando si parla di produzione di acqua calda sanitaria e l’impatto che la temperatura può avere sulla proliferazione della legionella e sugli accorgimenti che questa impone su molte caratteristiche del sistema. La Legionella fa parte di uno specifico gruppo di batteri e non è una malattia, bensì l’agente patogeno che può causare l’insorgere di gravi disfunzioni all’apparato respiratorio.
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La crescita della legionella è ottimale tra 35°C e 37°C, intervallo di temperature che si sovrappone a quello a cui normalmente possiamo utilizzare acqua calda sanitaria. Al di sotto dei 25°C la proliferazione batterica si arresta come al di sopra dei 45°C, ma questo non significa che non sia più presente nell’acqua.
Il batterio muore a temperature superiori a 50°C e maggiore è la temperatura a cui è esposto maggiore è la velocità con cui muore. Ad una temperatura prossima a 55°C la legionella muore in circa 5-6 ore mentre a 65°C questo avviene in circa due minuti.
Quando si sceglie di produrre acqua calda sanitaria utilizzando pompe di calore è sempre necessaria l’integrazione di un altro sistema di generazione così da raggiungere facilmente temperature al di sopra di 60°C, indipendentemente da quelle che possono essere le condizioni di lavoro. In impianti aria/acqua, più esposti alle condizioni climatiche, per sopperire ai vincoli in temperatura, si affianca alla pompa di calore una caldaia a condensazione creando un sistema idronico. Alternativamente, si possono adottare bollitori a cui è integrata una resistenza elettrica, in questo modo sarà il serbatoio stesso a compensare le mancanze in potenza e a garantire le corrette temperature, quindi la sicurezza del sistema.
Caratteristiche delle Pompe di Calore
Per capire come produrre acqua calda utilizzando pompe di calore occorre conoscere questa tecnologia, quali sono i suoi punti di forza, da fruttare, e quali condizioni da evitare per non aumentare le inefficienze. Il principio fisico alla base di questa tecnologia è semplice e sfrutta il passaggio di stato di una sostanza da liquido a gassoso. Un qualunque fluido per evaporare assorbe energia dall’ambiente in cui si trova mentre un vapore per condensare rilascia energia verso l’esterno.
Il calore “movimentato” è solitamente preso dall’ambiente circostante e lo si può trovare in aria, nell’acqua di falda o direttamente nel terreno. L’energia primaria è quindi una fonte rinnovabile, ma il lavoro necessario ad effettuare questo spostamento non sempre lo è, solitamente si tratta di un consumo elettrico che può avere diverse origini.
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Ogni pompa di calore si caratterizza per il valore di COP, ovvero il “Coefficient Of Performance”, questo dato si definisce come il rapporto fra l’energia termica resa e l’energia spesa.
Le macchine più performanti hanno un coefficiente di prestazione compreso fra 3 e 4, ovvero sono in grado di erogare fino a 3 o 4 kWh di energia termica per ogni kWh di energia assorbita.
Questo è il principale punto di forza dell’utilizzo di pompe di calore, infatti, a differenza di quanto avviene con impianti tradizionali, non è necessario produrre interamente il calore di cui si ha bisogno, ma ne è sufficiente solo una parte, l’altra e presa dall’ambiente circostante ed è rinnovabile.
Pompe di Calore e Transizione Energetica
Le pompe di calore permettono infatti un risparmio anche del 40% delle spese in bolletta e grazie in particolare al Superbonus, che ne ha ridotto in maniera notevole l’impatto del costo di acquisto e installazione, negli anni scorsi c’è stato un vero boom.
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.
Impatto Ambientale e Obiettivi Europei
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.
Tabella riassuntiva degli obiettivi di riduzione emissioni grazie alle pompe di calore:
| Anno | Numero di pompe di calore installate | Gas risparmiato (miliardi di m³) | Riduzione CO₂ (megatonnellate) |
|---|---|---|---|
| Attualmente | 24 milioni | 5,5 | - |
| 2030 (Obiettivo) | 60 milioni | 13,7 | 112 |
Strategie per il Sostegno del Settore
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.
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.
Incentivi e Detrazioni Fiscali
Il mantenimento del meccanismo dei bonus edilizi, anche se con aliquota più basse, per le prime case potrebbe essere un primo passo importante. Vi è poi da ricordare che è in arrivo nel 2025 il conto termico 3.0 che incentiva interventi di efficienza energetica e produzione di energia termica da fonti rinnovabili, aprendo le porte anche a CER e autoconsumo collettivo, impianti FTV con accumulo e colonnine di ricarica e impianti di piccole dimensioni ad alto rendimento.
Gli incentivi erogati sotto forma di detrazione fiscale non abbattono la barriera dell’investimento iniziale per famiglie fiscalmente incapienti e/o a basso reddito. E’ necessario intervenire con strumenti di supporto in conto capitale (sconti in fattura o prestiti super agevolati).
Tipologie di Pompe di Calore
Esistono diverse tipologie di pompe di calore, ma il loro funzionamento si basa sui medesimi principi. 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. Il funzionamento è analogo a quello del frigorifero che toglie il calore dagli alimenti e lo disperde nell’ambiente attraverso la serpentina.
- Pompe di calore aria aria: 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.
- 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.
- 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.
Considerazioni Finali
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.
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.