Scegliere la pompa di calore giusta per la propria abitazione è un passo fondamentale per garantire comfort ed efficienza energetica. Ma come fare? Il cuore della questione risiede nel dimensionamento corretto.
Cos'è una Pompa di Calore?
Prima di addentrarci nel dimensionamento, è utile fare un passo indietro e capire cosa sono le pompe di calore. In sostanza, sono degli elettrodomestici che prelevano calore dall'ambiente esterno (aria, acqua o terra) e lo trasferiscono all'interno dell'edificio, amplificandolo. Possono quindi essere utilizzate sia per il riscaldamento che per il raffrescamento degli ambienti, rendendole una soluzione versatile e sostenibile.
La tecnologia a pompa di calore immagazzina il calore proveniente dall’esterno e lo veicola all'interno dell'abitazione, producendo fino al 75% del calore recuperato dall’ambiente esterno. Si tratta di una tecnologia ampiamente flessibile che garantisce riscaldamento, raffrescamento e produzione di acqua calda sanitaria in una sola soluzione.
Inoltre, con l’impiego della pompa di calore si può utilizzare l’energia proveniente da fonti rinnovabili per il massimo dell'efficienza. L’impiego della pompa di calore diviene ancora più conveniente se si combina con un sistema fotovoltaico che andrà a coprire il restante 25% di energia elettrica. In questo modo, la pompa di calore potrà produrre fino al 100% del comfort domestico per riscaldamento e acqua calda sanitaria.
Come Dimensionare Correttamente una Pompa di Calore
Scegliere la dimensione della pompa di calore vuol dire individuare la giusta taglia in kW per la tua casa. Le variabili da prendere in considerazione nella scelta del modello giusto di pompa di calore sono numerose. Il suo dimensionamento in base alle caratteristiche dell’abitazione è l’elemento più importante per progettare un impianto davvero “su misura” e va deciso con molta attenzione perché altrimenti si rischia di installare un sistema con prestazioni scarse e un consumo elevato.
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Tecnicamente, per le pompe di calore è più corretto parlare di “potenza termica nominale” che indica la potenza massima in determinate condizioni standard che equivalgono, per l’inverno, a una temperatura esterna di 7°C e a una temperatura dell’acqua di mandata di 35 °C (viene indicato con A7 W35). Le caldaie domestiche hanno potenze che variano da 24 kW fino a 35 kW, mentre le pompe di calore di taglia residenziale hanno potenze decisamente inferiori, normalmente da 4 kW a 16 kW.
Le caldaie a gas, inoltre, scaldano generalmente l’acqua calda sanitaria (ACS) in modo istantaneo e per questo necessitano di una potenza supplementare, superiore a quella del fabbisogno termico per il riscaldamento.
Fattori che Influenzano il Fabbisogno Termico
Da cosa dipende il fabbisogno termico? Da alcuni elementi fondamentali che il progettista deve misurare per poi decidere i kW necessari della pompa di calore:
- Grado di isolamento termico dell’edificio.
- Come verrà utilizzato l’impianto, se solo per riscaldamento o anche raffrescamento e/o produzione di acqua calda sanitaria.
- Terminali utilizzati nell’impianto di riscaldamento, per intenderci termosifoni, riscaldamento a pannelli radianti, ventilconvettori, ecc.
- Tasso di ricambio dell’aria per valutare le dispersioni termiche che avvengono con l’apertura delle finestre o a causa delle infiltrazioni a serramenti chiusi.
Oltre a tutti i parametri che riguardano l’edificio, è poi necessario tenere conto della potenza necessaria per la produzione di acqua calda sanitaria. A questa cifra vanno aggiunti i metri cubi di metano necessari per la produzione di acqua calda sanitaria per ogni componente del nucleo familiare.
Stima della Potenza Necessaria
Precisiamo che si tratta comunque di un calcolo orientativo, anche se tiene conto di tutte le variabili importanti. Sulla base di questo, possiamo stimare che per un'abitazione di 100 mq una pompa di calore da 6 kW potrebbe essere adeguata. Per una casa più grande, diciamo sui 150 mq, sarebbe più indicata una pompa di calore da 8-10 kW, o anche più potente.
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Per un appartamento di 150 mq, una pompa di calore con una potenza compresa tra 15 e 18 kW potrebbe essere adeguata. Per una casa unifamiliare di 200 mq, una pompa di calore con una potenza compresa tra 20 e 25 kW potrebbe essere necessaria.
Una pompa di calore da 12 kW può riscaldare in modo più che adeguato una casa non isolata di 150 mq, mentre in una casa isolata potrebbe andare anche oltre i 200 mq.
Nel caso del riscaldamento a pavimento, è possibile utilizzare pompe di calore con potenze leggermente inferiori rispetto ai sistemi a radiatori, poiché il pavimento riscaldato offre una maggiore inerzia termica.
Considerando quindi un'abitazione di 250 mq, una pompa di calore con una potenza compresa tra 25 kW e 32 kW potrebbe essere necessaria, a seconda del livello di isolamento e delle esigenze specifiche.
Sovradimensionamento e Sottodimensionamento: Cosa Comportano?
Partiamo dal caso del sovradimensionamento. A parte la spesa iniziale che risulta (inutilmente) più alta, infatti, crescono anche i consumi e le bollette della luce. La pompa di calore più potente, infatti, raggiungerà rapidamente la temperatura impostata e andrà incontro a cicli di accensione e spegnimento frequenti: proprio quello che la pompa di calore non deve fare per ottimizzare la sua efficienza.
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Un sottodimensionamento troppo marcato del generatore di calore, invece, penalizza prima di tutto il comfort perché non si riesce a raggiungere la temperatura desiderata in casa. Se la pompa di calore è sottodimensionata, potrebbe non riuscire a riscaldare o raffreddare adeguatamente gli ambienti, soprattutto durante i periodi più freddi o più caldi dell'anno.
Zona Climatica 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. 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.
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.Con un dimensionamento pompa di calore corretto nessun rischio di rimanere al freddo. Per evitare di rimanere al freddo pur avendo rispettato la normativa, farei comunque qualche ragionamento.
In questo secondo caso l’unità esterna Mitsubishi Ecodan SUZ-SWM40VA assicura una potenza termica utile della pompa di calore di 5,00 kW con COP 3,13 alla temperatura esterna di -7 °C ed una mandata 35 °C.
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.
Altri Fattori da Considerare
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? 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.