Quando si tratta di riscaldare un'abitazione di 200 mq con una pompa di calore, è fondamentale calcolare correttamente la potenza necessaria per garantire un ambiente confortevole e ridurre i consumi energetici.
Valutazione Preliminare dell'Abitazione
Per acquistare una pompa di calore che soddisfi le proprie esigenze, bisogna essere informati e consapevoli su modelli, caratteristiche e fattori che incidono sui consumi annuali.
La valutazione dell’abitazione e delle sue caratteristiche aiuta a fare una scelta mirata, senza errori. Quanto spazio si ha a disposizione? L’impianto va installato in un appartamento indipendente oppure in condominio?
È una variabile essenziale nella scelta, che aiuta a capire quale sia la tipologia di impianto più adatta ad essere instalalta in casa.
Per esempio, nel caso di una ristrutturazione edilizia, se si ha a disposizione un tetto, si può valutare di installare un collettore solare che aiuti a riscaldare l’acqua con l’apporto della luce solare. Ben diverso è il caso di un edificio con limitata possibilità di intervento: qui bisogna adattare le proprie esigenze alla disposizione dell’immobile e alla tipologia di installazione supportata.
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Calcolo del Fabbisogno Termico
Che dimensioni deve avere la pompa di calore in base a metri quadri e condizioni dell’immobile in cui verrà installata? È il secondo elemento da prendere in considerazione prima dell’acquisto, utile per rapportare l’impianto al fabbisogno termico e ai consumi reali dell’appartamento, nonché per risparmiare sulla bolletta.
Per conoscere in via approssimativa il fabbisogno termico, si può fare un calcolo che determina la quantità di energia utile a riscaldare un ambiente.
Facciamo un esempio pratico. Per conoscere la dimensione consigliata della pompa di calore bisogna moltiplicare il volume della casa (243 m³) per il valore del fabbisogno di calore specifico, che in termini approssimativi è fissato a 0,05 kW/m². Questo coefficiente varia in base alla coibentazione dell’immobile.
Utilizzo e Condizioni Climatiche
La terza variabile da considerare prima di acquistare una pompa di calore riguarda l’utilizzo quotidiano dell’apparecchio e le condizioni climatiche in cui si vive.
Quale uso si vorrà fare dell’impianto? Serve solo la funzione riscaldamento o anche quella del raffreddamento? Si vuole riscaldare l’acqua sanitaria? In che zona si vive? L’ambiente è umido e c’è freddo per diversi mesi all’anno oppure il clima è più secco?
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Sono tutte domande fondamentali per evitare errori e per portare a casa la pompa di calore più adatta al proprio ambiente domestico. Analizzare le tre variabili insieme è un ottimo sistema per predisporre in casa la pompa di calore ideale.
Zone Climatiche e Gradi Giorno
L’Italia è suddivisa in diverse zone climatiche contrassegnate dalle lettere da A a F. Puoi visualizzare la tabella aggiornata dei gradi-giorno di ogni Comune nell’Allegato A del D.P.R.
Il Grado Giorno, riferito ad una località, è una grandezza che misura la somma delle differenze tra la temperatura interna impostata per un adeguato grado di comfort (per convenzione pari a 20°C) e la temperatura media esterna.
Più elevato è il numero di gradi giorno, maggiore sarà la durata del periodo che occorre per riscaldare un’abitazione e quindi farà più freddo. Al contrario, più basso sarà il numero di gradi giorno, inferiore sarà il periodo di riscaldamento necessario per raggiungere la temperatura di comfort.
Questo è un valore importante per la scelta di una pompa di calore in quanto occorre sceglierne una in grado di riscaldare l’edificio nei tempi massimi prestabiliti dalla legge.
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Formula per il Calcolo della Potenza Nominale
Potenza nominale pompa di calore (kW) = Fabbisogno termico * (20 °C - Temperatura min.
Questa formula restituisce la potenza approssimativa che la pompa di calore dovrebbe avere per garantire una temperatura confortevole a seconda dell’edificio e della zona climatica in cui è situato.
Altri fattori da considerare:
- Come verrà utilizzato l’impianto, se solo per riscaldamento o anche raffrescamento e/o produzione di acqua calda sanitaria;
- Grado di isolamento termico dell’edificio;
- Terminali utilizzati nell’impianto di riscaldamento, per intenderci termosifoni, riscaldamento a pannelli radianti, ventilconvettori, ecc.
Esempio di Calcolo
Se si hanno a disposizione anche i consumi di gas globali necessari per il riscaldamento della nostra casa, è possibile determinare la potenza termina nominale della pompa di calore necessaria per garantire una temperatura di comfort interno.
Grazie a questo semplice calcolo possiamo ipotizzare un dimensionamento ragionevole della nostra pompa di calore, che quindi avrà una potenza indicativa nominale di 5,07 kW. Ricordiamo che questa situazione è stata creata considerando un edificio ubicato a Milano, in cui il riscaldamento è attivo per 16 ore al giorno. Variando questi ultimi dati, varierà anche la potenza nominale della pompa di calore.
Considerazioni Importanti
In base alla nostra esperienza nell’installazione delle pompe di calore, possiamo affermare che non esiste un dimensionamento certo al 100%, ma piuttosto uno statisticamente accettabile.
Infatti, un tecnico potrebbe proporre una pompa di calore di potenza elevata, per garantire un’efficienza assicurata, anche con le condizioni climatiche più rigide. Tuttavia, bisogna valutare bene una soluzione di questo tipo, poiché si rischierebbe di sfruttare il suo massimo potenziale solo per pochi giorni all’anno e, per il resto, avere una macchina sovradimensionata.
Al contrario, facendo una stima troppo ottimista, per quanto riguarda le condizioni climatiche, il risparmio sarebbe solo iniziale. Se si sta pensando di installare tale tecnologia, è importante ricordare che questo è un sistema fatto per funzionare alle basse temperature in modalità continua (come abbiamo visto nell’esempio sopra, in cui l’impianto funzionava 16 ore al giorno).
Quindi, è meglio evitare di richiedere una pompa di calore sovradimensionata, pensando di impiegare meno tempo per riscaldare la casa. Così facendo, la pompa di calore lavorerà alle alte temperature e comporterà dei consumi elevati.
Tabella di Riferimento per il Calcolo Approssimativo della Potenza Termica
I professionisti hanno la possibilità di calcolare in modo approssimativo la potenza termica per il riscaldamento utilizzando dei valori di riferimento basati sull'esperienza.
| Qualità dell'Involucro | Zona Climatica C (kW/mq) | Zona Climatica D (kW/mq) | Zona Climatica E (kW/mq) |
|---|---|---|---|
| Ottima | 0,04 - 0,06 | 0,06 - 0,08 | 0,08 - 0,10 |
| Media | 0,07 - 0,09 | 0,09 - 0,11 | 0,11 - 0,13 |
| Scarsa | 0,10 - 0,12 | 0,12 - 0,14 | 0,14 - 0,16 |
* Non considerate per sintesi le zone B e F
** Ottima: nuovo edificio (post 2015) in classe A; Media: edificio anni 80/90/’00 di Classe C/D/E; Scarsa: edificio classe F/G
*** Dove è indicata una fascia di valori di potenza, significa che il valore corretto dipende dalla conformazione dell’edificio. Negli edifici unifamiliari valori minori corrispondono a edifici su più piani, valori maggiori su edifici monopiano, quindi più disperdenti.
Esempio 1: CASA NUOVA A ROMA - Zona climatica D
Supponiamo di calcolare il carico termico invernale per un appartamento in un condominio di 80 m2 netti. Come si vede, la potenza per il riscaldamento è bassissima.
Esempio 2: CASA DEGLI ANNI ‘70 A MILANO - Zona climatica E
In questo caso, con una superficie netta di 150 m2, scegliamo una potenza approssimata di 140 W/m2.
È importante sapere, tuttavia, che i valori dati sono solo valori guida.
Importanza della Progettazione Termotecnica
Il calcolo della potenza termica consente una progettazione su misura dell'impianto di riscaldamento.
Un impianto di riscaldamento deve fornire una quantità di energia termica sufficiente per poter compensare le perdite di calore che avvengono attraverso l'involucro dell'edificio o a causa delle infiltrazioni di aria dall’esterno, anche nelle giornate più fredde. Questo è l'unico modo in cui le stanze della casa possono essere portate in qualsiasi momento a una temperatura confortevole e possono essere soddisfatte le esigenze di comfort individuali.
Una volta che il Progettista Termotecnico ha effettuato un calcolo della potenza termica, può individuare il generatore di calore più adatto per le esigenze e le caratteristiche dell'edificio.
La potenza che un generatore di calore deve erogare dipende da numerosi fattori. Oltre al grado di isolamento termico dell'involucro edilizio e la superficie netta da riscaldare, anche l'ubicazione (zona climatica) è importante. Più le temperature esterne sono basse e scendono sotto lo zero, maggiore sarà la perdita di calore durante il giorno e durante la notte da parte dell'edificio.
Per poter calcolare la potenza termica, il Progettista determina per prima cosa le perdite di calore dovute alla trasmittanza di un edificio. Oltre alle differenze di temperatura tra l'ambiente interno ed esterno, queste dipendono dalla qualità di isolamento dei componenti esterni.
È l'energia termica che è richiesta all’impianto per riscaldare l'aria esterna che viene immessa all’interno con l'apertura delle finestre o attraverso le infiltrazioni nell'involucro edilizio.
Poiché il generatore per l'impianto di riscaldamento spesso si deve occupare anche di scaldare l'acqua sanitaria, la potenza termica necessaria per svolgere questa funzione deve essere inclusa nel calcolo.