Nel contesto della transizione energetica, la pompa di calore per riscaldare casa rappresenta una soluzione efficiente e sostenibile. Negli ultimi anni, la pompa di calore per riscaldare casa è diventata una delle soluzioni più interessanti per chi cerca un sistema di riscaldamento efficiente e sostenibile.
Come Funziona una Pompa di Calore?
Una pompa di calore è un dispositivo che, tramite un circuito frigorifero a compressione, trasferisce calore da una sorgente a bassa temperatura a un ambiente a temperatura più elevata. In pratica “pompa” il calore da fuori a dentro casa.
Durante il funzionamento in modalità riscaldamento, il fluido sottrae calore dalla sorgente fredda esterna (aria, acqua o terra) facendolo evaporare a bassa pressione, poi un compressore ne eleva la pressione e la temperatura. Il gas caldo così ottenuto cede calore al “pozzo caldo” interno (cioè all’impianto di riscaldamento interno).
Le pompe di calore più diffuse utilizzano come sorgente di calore l’aria esterna. Intuitivamente sembra impossibile che l’aria esterna di una fredda giornata invernale possa consentire di riscaldare una casa. Ma, dal punto di vista fisico, l’aria possiede una certa quantità di calore (energia termica) anche a temperature molto sotto i zero gradi centigradi.
Tipologie di Pompe di Calore
Le pompe di calore possono attingere energia termica da diverse sorgenti esterne, le principali sono: aria, acqua o suolo. In base alla coppia sorgente/pozzo caldo si distinguono varie tipologie di pompe di calore:
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- Pompa di calore aria-aria: trasferisce calore dall’aria esterna all’aria degli ambienti interni. Svantaggi: non produce acqua calda per i termosifoni o usi sanitari, ed efficacia che cala molto al calare della temperatura esterna (sotto certi limiti la resa diminuisce sensibilmente). È indicata soprattutto in climi miti o come integrazione.
- Pompa di calore aria-acqua: preleva energia termica dall’aria esterna e la usa per riscaldare acqua che circola nell’impianto di casa (radiatori, pannelli radianti, ventilconvettori). Svantaggi: la resa dipende dalla temperatura dell’aria esterna e con freddo intenso l’efficienza cala. È comunque progettata per funzionare anche in inverno: i modelli di qualità offrono buone prestazioni fino a -15/-20 °C, attivando cicli di sbrinamento automatico in caso di brina. Le pompe di calore aria-acqua rendono al meglio in case ben isolate e con impianti a bassa temperatura.
- Pompa di calore geotermica (acqua-acqua o terra-acqua): sfrutta il calore accumulato nel suolo o nelle acque sotterranee, dove la temperatura rimane abbastanza stabile tutto l’anno. Svantaggi: costi di installazione elevati e iter più complesso - occorre spazio per il terreno o pozzi, perforazioni, autorizzazioni, e un investimento iniziale importante.
- Pompa di calore “ibrida” (sistemi ibridi): merita una menzione a parte la pompa di calore ibrida, che in realtà è un sistema combinato: abbina una pompa di calore elettrica a una caldaia a condensazione a gas nello stesso impianto.
- Scaldabagno a pompa di calore: esiste inoltre la possibilità di utilizzare la tecnologia a pompa di calore per la sola produzione di acqua calda sanitaria. Lo scaldabagno a pompa di calore è un apparecchio che sostituisce il classico boiler elettrico: assorbe calore dall’aria (ambientale o esterna tramite una piccola unità dedicata) e lo usa per scaldare l’acqua in un serbatoio. In questo modo, può ridurre del 70% circa i consumi elettrici rispetto a uno scaldabagno tradizionale, garantendo acqua calda con costi molto ridotti.
Pompa di Calore e Termosifoni: Sono Compatibili?
Un dubbio frequente riguarda la compatibilità tra pompa di calore per riscaldare casa e termosifoni. Le pompe aria-acqua standard lavorano al meglio con temperature di mandata medio-basse (30-50 °C); in impianti a radiatori progettati per 70-80 °C potrebbero non riuscire da sole a fornire sufficiente calore nelle giornate più fredde.
Tuttavia, ci sono soluzioni: esistono pompe di calore ad alta temperatura capaci di raggiungere 60-80 °C in mandata, pensate per sostituire la caldaia in impianti esistenti; in alternativa si possono apportare modifiche ai termosifoni (ad esempio aumentare il numero di elementi o installare ventilconvettori) per sopperire alle minori temperature.
In molti casi, usare la pompa di calore per riscaldare casa e abbinarla ai termosifoni è possibile - specialmente se la casa è stata coibentata - ma va fatta una corretta progettazione. Una scelta che ha avuto e sta avendo una certa popolarità in fase di retrofit è il sistema ibrido: la pompa di calore copre base load e mezze stagioni, e la caldaia interviene solo quando necessario, garantendo il comfort anche con radiatori tradizionali.
Vantaggi della Pompa di Calore
Perché sempre più persone scelgono la pompa di calore per riscaldare casa al posto dei sistemi tradizionali?
- Alta efficienza energetica: la pompa di calore per riscaldare casa rende molto più energia termica di quanta ne consumi in elettricità, grazie a COP elevati. In condizioni ottimali, 1 kW elettrico può fornire 3-4 kW di calore. Ciò si traduce in un’efficienza del 300-400%, contro il 90-95% di una caldaia a gas.
- Risparmio nei costi di esercizio: di conseguenza, grazie all’elevata efficienza e all’uso di energia rinnovabile gratuita, il costo di riscaldamento con pompa di calore può risultare molto competitivo. Nonostante un investimento iniziale più alto, le spese operative annue sono tipicamente inferiori a quelle di un impianto a gas, specialmente se la pompa di calore è usata in abbinamento a impianti fotovoltaici.
- Basse emissioni e sostenibilità ambientale: poiché non c’è combustione, le pompe di calore non producono emissioni in loco - niente fumi, CO₂ o inquinanti nell’abitazione. L’impronta carbonica dipende solo dall’elettricità usata: con la quota crescente di rinnovabili in rete (o autoproducendo energia con fotovoltaico) si può arrivare a emissioni quasi zero.
- Versatilità (riscaldamento + raffrescamento + ACS): con una pompa di calore si può riscaldare in inverno e raffrescare in estate con lo stesso impianto. La maggior parte delle pompe di calore elettriche moderne sono reversibili, quindi funzionano anche come climatizzatori estivi. Inoltre, molti modelli provvedono anche all’acqua calda sanitaria, eliminando la necessità di caldaie o scaldabagni separati. Questa integrazione semplifica l’impiantistica e aumenta l’indipendenza dal gas.
- Sicurezza e comfort: l’assenza di fiamme libere e gas combustibili in casa significa maggiore sicurezza: viene eliminato il rischio di fughe di gas o di emissione di monossido di carbonio. Anche il comfort è elevato: le pompe di calore mantengono temperatura costante modulando la potenza, evitando gli sbalzi tipici di certi impianti tradizionali.
- 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.
- 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.
Svantaggi della Pompa di Calore
Nonostante i numerosi vantaggi, ci sono anche degli svantaggi da considerare:
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- Costo iniziale elevato: l’investimento per acquistare e installare una pompa di calore per riscaldare casa è in genere più alto rispetto a una caldaia tradizionale. I prezzi variano molto a seconda della tipologia, potenza e marca, ma possiamo parlare di diverse migliaia di euro. È un esborso importante, anche se le detrazioni fiscali consentono risparmi importanti (fino al 50% nel 2025). Inoltre, nel lungo termine il risparmio in bolletta può ripagare la spesa.
- Necessità di spazio e vincoli di installazione: una pompa di calore aria-acqua o aria-aria richiede l’installazione di un’unità esterna con ventilatore e compressore. Questo box esterno ha dimensioni tipiche di circa 100×120×50 cm e produce un certo rumore, quindi bisogna avere uno spazio adatto all’esterno (in giardino, su un balcone, a parete). Potrebbe essere un problema in condominio o in centri storici con vincoli estetici, dove non sempre è possibile collocare visivamente un’unità esterna. Inoltre, in caso di pompa di calore idronica splittata, cioè che prevede l’unità idronica e il serbatoio d’acqua calda (un modulo di circa 180×40×40 cm + un bollitore), è necessario spazio all’interno, sicuramente maggiore di una caldaia murale compatta.
- Rumorosità: le pompe di calore aria-aria o aria-acqua sono dotate di ventilatori e compressori che generano rumore durante il funzionamento. In media, si parla di circa 50 dB a 1 metro dall’unità esterna, un livello paragonabile a una conversazione tranquilla. Non è assordante, ma in ambienti silenziosi o di notte può dar fastidio, specialmente ai vicini se installato in prossimità di altre abitazioni. Alcuni modelli possono emettere anche picchi verso 60 dB sotto sforzo. Per legge esistono limiti acustici di zona da rispettare.
- Prestazioni in climi molto freddi: il clima esterno influenza l’efficienza delle pompe di calore, in particolare di quelle che prelevano calore dall’aria. Al diminuire della temperatura esterna, diminuisce la potenza resa e il COP della macchina. Sotto zero, la pompa deve lavorare di più; intorno a -5/-10°C molte pompe di calore aria-aria tradizionali faticano a fornire sufficiente calore e attivano resistenze elettriche ausiliarie (annullando in parte il vantaggio di efficienza).
- Adattabilità dell’impianto esistente: se la casa è dotata di impianto a termosifoni tradizionali ad alta temperatura, passare a pompa di calore richiede attenzione. Abbiamo già detto che la pompa rende di più con impianti a bassa temperatura (pavimento radiante o radiatori maggiorati). In un retrofit, potrebbe essere necessario integrare o sostituire alcuni elementi dell’impianto (es. mettere ventilconvettori al posto di radiatori, o aggiungere elementi ai termosifoni) per distribuire il calore a temperature più basse. Questo comporta ulteriori costi e lavori.
- Richiesta di potenza elettrica: usare una pompa di calore per riscaldare casa significa affidarsi totalmente all’energia elettrica, e quindi consumare parecchi kWh. Pur con COP alto, una pompa di calore da 8-10 kW termici può assorbire 2-3 kW elettrici medi, con picchi superiori. Bisogna quindi avere un’adeguata potenza impegnata nel contatore domestico. Molti utenti con contratto standard da 3 kW potrebbero dover passare a 4.5 o 6 kW, con un leggero aumento dei costi fissi in bolletta.
- Costo operativo dipendente dalle tariffe: se da un lato la pompa di calore può far risparmiare, dall’altro il vantaggio economico dipende dal rapporto tra costo dell’energia elettrica e costo del gas. È importante quindi valutare bene la convenienza in base alle proprie tariffe e magari sfruttare soluzioni come impianti fotovoltaici per massimizzare il risparmio.
- 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.
- Elevata rumorosità: Le pompe di calore presentano elevata rumorosità, sia per quanto riguarda la ventilazione dell’unità esterna, piuttosto elevata, e sia per i frequenti cicli di funzionamento della pompa stessa, che comportano continui avviamenti e arresti, in media i rumori sono pari a circa 50 decibel per l’unità esterna.
Confronto tra Pompa di Calore e Caldaia a Gas
Vediamo ora un confronto tra la pompa di calore e la caldaia a gas (tipicamente caldaia a condensazione) sui principali aspetti, per evidenziare differenze, vantaggi e svantaggi delle due soluzioni di riscaldamento.
| Caratteristica | Pompa di calore | Caldaia a condensazione (gas) | Sistema ibrido (Pompa + Caldaia) |
|---|---|---|---|
| Fonte energetica | Elettricità + energia aerotermica/geo (rinnovabile) | Gas metano/GPL (combustione di combustibili fossili) | Combina elettricità e gas in modo alternato/compl. |
| Efficienza di conversione | COP 3-4 (300-400%): rende 3-4 kW di calore per ogni kW elettrico. Alta efficienza stagionale. | 90-105% del potere calorifico del gas (grazie alla condensazione). Efficienza buona ma inferiore alla PdC. | Molto elevata: utilizza sempre il generatore più efficiente in base alle condizioni. |
| Resa in clima rigido | Diminuisce col freddo intenso (sotto -5°C COP cala; modelli aria-acqua/geo resistono fino a -15/-20°C). Possibile bisogno di integrazione. | Invariata finché c’è gas: la potenza termica non cala con la temperatura esterna (ma il rendimento può leggermente diminuire per minore condensazione). | Ottimale: la caldaia supplisce quando fa troppo freddo per la PdC. Garantisce comfort in ogni clima. |
| Emissioni locali | Zero emissioni dirette in casa (niente fumi né CO₂ in loco). Emissioni indirette dipendenti da mix elettrico. | Emissioni di CO₂ e NOx dallo scarico fumi. Necessaria canna fumaria. | Ridotte: in media meno gas bruciato rispetto a caldaia pura, quindi meno emissioni totali. |
Pompa di Calore Ibrida: Un Compromesso?
La pompa di calore ibrida combina un sistema elettrico a uno tradizionale a gas, utilizzando una pompa di calore per estrarre il calore dall’ambiente esterno e un sistema di backup alimentato da combustibili fossili per integrare la produzione di calore quando necessario.
Gli impianti ibridi prevedono una caldaia a condensazione, una pompa di calore e una scheda elettronica che decide, in base alla temperatura esterna, se azionare il climatizzatore o la caldaia a condensazione. Quando la temperatura esterna è inferiore ai 2 gradi funziona solo la caldaia. Quando la temperatura esterna è superiore, caldaia e climatizzatore si alternano il lavoro per produrre acqua calda sanitaria e riscaldamento.
Costi di un Impianto Ibrido
Ecco i costi indicativi di un impianto ibrido:
- Caldaia a condensazione: 600€
- Unità esterna del climatizzatore riadattato: 500€
- Elettronica per gestire il funzionamento: 150€
- Costo reale: 1.350 €
Alternative alla Pompa di Calore Ibrida
La soluzione per eliminare tutto e creare una soluzione efficace ed intelligente per una casa ecosostenibile è la centrale termica. La centrale termica è composta da una termopompa professionale che produce acqua calda per il riscaldamento invernale, acqua fredda per il raffrescamento e la deumidificazione estiva e tutta l’acqua calda sanitaria che ti serve, 365 giorni all’anno.
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Nella centrale oltre alla regina, ovvero alla pompa di calore (che io chiamo termopompa soprattutto per non confonderla con i condizionatori d’aria), ci sono sempre due serbatoi d’acqua. Uno si chiama puffer, funziona come una batteria e contiene acqua calda o fredda a seconda della stagione, è quella che serve per riscaldare o raffrescare i tuoi ambienti. Agli accumuli tecnici aggiungiamo le pompe di rilancio miscelate per lavorare con il radiante e/o quelle dirette per lavorare coi termosifoni o con il freddo.
Puffer: Accumulo di Acqua Tecnica
Devi sapere che il puffer è un serbatoio di acqua TECNICA. Per tecnica mi intendo acqua che viene utilizzata per scaldare l’impianto di riscaldamento. Il puffer nasce per le caldaie a legna.
Il puffer è stato molto importante per le caldaie a legna e lo continua ad essere. La combustione della legna è molto bella ma ha questi limiti:
- tempi di accensione (dai 10-30 minuti)
- tempi di spegnimento (la legna non si può spegnere a comando, infatti la combustione persiste fino al naturale spegnimento)
- automaticità di accensione (solo alcune caldaie a legna hanno spegnimento e accensione automatica, ma pur sempre con dei grossi limiti)
Il puffer non ti fa scaldare più metri ma ti permette di poter restare al caldo più a lungo anche con la caldaia spenta. Il puffer non è un generatore di calore ma un aiuto per gestire meglio il calore.