Con la decisione dell'Unione Europea di bandire le caldaie a gas dal 2040, le pompe di calore, una volta utilizzate da pochi utenti, stanno diventando sempre più popolari. Ma non è tutto rose e fiori: quali sono gli svantaggi della pompa di calore?
Ma prima di approfondire questo argomento e capire se le pompe di calore possono fare per voi, non scordatevi di dare un'occhiata al nostro approfondimento su quando conviene installare una pompa di calore.
Cosa è una Pompa di Calore e Come Funziona?
Una pompa di calore è un dispositivo in grado di trasferire energia termica da diverse sorgenti esterne come aria, acqua o il terreno. A seconda del tipo di pompa di calore, l'energia è estratta dall'aria (pompa di calore aria - aria o aria - acqua), dall'acqua (pompa di calore ad acqua) o dal terreno (pompa di calore geotermica, o terra - acqua).
Una pompa di calore utilizza un circuito chiuso nel quale circola un fluido refrigerante. Per una spiegazione dettagliata su come funziona una pompa di calore, vi rimandiamo al nostro approfondimento dedicato, ma brevemente sappiate che nel circuito chiuso il refrigerante passa attraverso quattro fasi, evaporazione, compressione, condensazione, espansione, che consentono di estrarre il calore dall'ambiente esterno e grazie all'energia elettrica, trasferirlo all'acqua, all'aria o al gas refrigerante per scaldare la casa.
In condizioni ideali questo processo è estremamente efficiente, e per ogni kW di energia elettrica fornita si riescono a ottenere dai 3 ai 4 kW di energia termica. Questo calore è determinato dal COP, (coefficiente di prestazione, Coefficient of Performance).
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Questo in condizioni ideali, perché la pompa di calore produce temperature di mandata (l'acqua calda prodotta) inferiori rispetto a una caldaia normale, e quindi l'efficienza della pompa di calore dipende da alcuni parametri, su tutti la temperatura esterna (più è bassa, minore sarà il COP), ma anche l'efficienza energetica dell'edificio e le sue esigenze termiche.
Vantaggi delle Pompe di Calore
Le pompe di calore sono sistemi di produzione di aria calda e fredda, oltre all’acqua calda sanitaria. Si tratta di tecnologie innovative ed eco-friendly che salvaguardano l’ambiente e possono generare calore da aria, acqua, terreno o dal calore residuo di altri processi. Il tutto avviene con un consumo di energia davvero minimo.
- Efficienza energetica: Sono estremamente efficienti rispetto ai sistemi tradizionali di riscaldamento.
- Utilizzando energia proveniente da fonti rinnovabili, la pompa di calore è sicuramente la scelta migliore per diminuire il nostro impatto sul pianeta.
- Con un sistema di riscaldamento efficiente che introduce l’utilizzo di fonti rinnovabili sale anche la classe energetica dell’abitazione.
- Ti fa risparmiare nel lungo termine.
- Non ha bisogno della canna fumaria.
- Si può avere anche l’acqua sanitaria calda.
- Indipendenza dai prezzi dell'energia: I pro sono sicuramente il fatto di rendersi indipendenti dalle fluttuazioni dei prezzi dell'energia, oltre che da quelli del petrolio o del gas.
- 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 delle Pompe di Calore
Le pompe di calore hanno numerosi vantaggi, a cui abbiamo già accennato, ma anche alcuni svantaggi. In generale, il più grande svantaggio di una pompa di calore è che, a differenza di una caldaia tradizionale, produrrà acqua a temperature più basse.
Altri difetti sono la spesa iniziale, in quanto una pompa di calore richiede un investimento iniziale che può arrivare anche a 30.000 euro. Inoltre le pompe di calore hanno un'unità esterna (a parte quelle senza unità esterna), che necessita di un certo spazio all'aperto, e che potrebbe generare anche rumore. Non molto forte, ma è un fatto da tenere presente.
Svantaggi specifici per tipo di pompa di calore:
Pompe di calore aria - aria
Le pompe di calore aria - aria sono quelle che estraggono calore dell'aria e lo trasferiscono all'interno dell'abitazione tramite aria. Ovvero i condizionatori.
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- Innanzi tutto, utilizzando l'aria come sorgente di energia termica, le pompe di calore aria - aria sono più soggette delle pompe di calore ad acqua o geotermiche alle variazioni di temperatura stagionali.
- In secondo luogo le unità esterne delle pompe di calore aria - aria possono essere piuttosto rumorose, anche se quelle più moderne hanno risolto almeno in parte questo problema, e inoltre necessitano di un posizionamento adeguato, in quanto non devono essere poste in ambienti troppo piccoli ma neanche esposti al sole.
- Sul fronte interno, invece, il fatto che il riscaldamento sia veicolato dall'aria implica degli svantaggi, come la stratificazione del calore sulla parte alta della stanza in fase di riscaldamento e la movimentazione dell'aria, e quindi di acari, polvere e batteri.
- Dipendenza dal tempo atmosferico: Poiché il funzionamento delle pompe di calore aria-aria dipende dall'energia termica presente nell'aria, il loro rendimento può essere limitato da variazioni stagionali delle temperature esterne.
- Rumorosità: Le pompe di calore aria-aria possono essere rumorose, specie quelle meno moderne.
Pompe di calore aria - acqua
- Oltre agli svantaggi dovuti all'utilizzo dell'aria come sorgente di energia e che abbiamo già visto nel precedente capitolo, questi impianti hanno lo svantaggio di produrre acqua a temperature inferiori rispetto a una caldaia.
- Questo significa che non è consigliato utilizzarle con i caloriferi in ghisa, ad esempio, che hanno bisogno di acqua a 70°C e sono molto spessi, oltre ad avere un'elevata inerzia termica.
- Il mezzo più consigliato è il riscaldamento a pavimento, che opera a temperature di esercizio di 35°C, ma questo vuol dire che sulle vecchie case non si possono utilizzare (a meno di non effettuare una ristrutturazione completa).
- Inoltre le pompe di calore aria - acqua sono sensibili alla temperatura esterna, e in caso di temperature basse la loro efficienza diminuisce.
- Un altro aspetto da considerare è l'efficienza energetica dell'appartamento. In caso non sia elevata, l'impianto aria - acqua sarà meno efficiente e sarà necessario prenderne uno sovradimensionato per garantire il giusto comfort, con la riduzione dell'efficienza e il conseguente aumento dei costi.
- Infine, le pompe di calore aria - acqua costano più di quelle aria - aria, anche più del doppio, anche se questo aspetto è mitigato dal fatto di poter produrre, oltre a raffrescamento e raffreddamento, anche acqua calda sanitaria.
Pompe di calore ad acqua
Le pompe di calore ad acqua utilizzano l'acqua come sorgente di energia, dalla falda o da un pozzo. Il principale è la complessità dell'opera, che richiede una progettazione e dei lavori più complicati rispetto alle due viste prima.
- Per le soluzioni con acqua di falda o superficiale deve esserci disponibilità della risorsa idrica e delle autorizzazioni per poterla utilizzare.
Pompe di calore geotermiche
Arriviamo infine all'ultimo tipo di pompe di calore, quelle geotermiche. Queste pompe di calore sono le più complesse in assoluto, e necessitano di un'attenta progettazione. Visto che si devono installare i tubi o la sonda nel terreno, lo svantaggio principale è l'impossibilità di effettuare i lavori necessari, come nelle città o in case già costruite.
- Per le soluzioni geotermiche devono essere disponibili gli spazi esterni per il sistema di scambio termico con il terreno, e la tipologia stessa di terreno deve essere adeguata.
- Richiesta di spazio: Le pompe di calore geotermiche richiedono spazio per l’installazione di tubature nel terreno.
Altri svantaggi da considerare
- Investimento iniziale: Uno dei problemi principali di una pompa di calore è il costo iniziale di acquisto e installazione. Il prezzo varia a seconda di dove vivi e del tipo di pompa di calore che scegli. Sebbene molti paesi offrano sussidi per aiutare a bilanciare i costi iniziali, le pompe di calore possono richiedere un notevole investimento iniziale, superiore a quello di un sistema a gas.
- 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 accumulo per la produzione di acqua calda sanitaria e a volte, in base alla tipologia di impianto, anche di un accumulo inerziale.
- In immobili già esistenti, prima di installare macchine pompe di calore, dev'essere valutato l'esatto fabbisogno energetico e vanno verificate le condizioni già preesistenti dell'impianto elettrico.
- Inoltre, funzionando con basse temperature di mandata, i terminali dell’impianto devono essere pannelli radianti a pavimento oppure ventilconvettori, mentre i comuni radiatori non sono adatti.
- Installazione complessa: L'installazione di una pompa di calore richiede una maggiore pianificazione rispetto all'installazione di una caldaia a combustibile fossile. È importante definire le giuste dimensioni dell'unità, per garantire che il riscaldamento funzioni in modo efficiente ed economico.
Tabella riassuntiva: Vantaggi e Svantaggi delle Pompe di Calore
| Vantaggi | Svantaggi |
|---|---|
| Efficienza energetica elevata | Costo iniziale elevato |
| Utilizzo di fonti rinnovabili | Richiede spazio per l'installazione (soprattutto geotermiche) |
| Riduzione delle emissioni inquinanti | Efficienza variabile in base alla temperatura esterna |
| Possibilità di raffrescamento estivo (pompe reversibili) | Necessità di progettazione accurata |
| Bassa manutenzione | Rumorosità (alcuni modelli) |
Pompa di calore o sistema ibrido: quale scegliere?
Come già indicato in alcuni casi potrebbe essere più conveniente installare un sistema ibrido. Un sistema ibrido rappresenta l'abbinamento di una pompa di calore a una caldaia a condensazione. Un sistema ibrido può essere previsto anche quando si voglia installare una pompa di calore in abbinamento a una caldaia già esistente che si vuole mantenere in funzione.
Per obiettivi così importanti, è fondamentale rivolgersi ad un Progettista (un ingegnere, un perito etc) che con le sue qualifiche e la sua esperienza, sappia tener conto di tutte le variabili sopra elencate per proporre la miglior soluzione.
Come mitigare il rumore delle pompe di calore
Una domanda che ci si pone spesso è se le pompe di calore siano o meno rumorose. Innanzitutto gli impianti attuali sono meno rumorosi di quelli più datati, e per esempio una pompa di calore aria - acqua produce un rumore tra 35 dB e 42 dB a 3 metri.
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Tenete presente che per legge il rumore non deve superare i 43 dB di giorno e i 33 dB di notte, misurato a una distanza di 2 metri dalla finestra di una stanza abitativa di una casa adiacente.
Ci sono però delle accortezze che consentono di limitare il rumore. In secondo luogo, ma questo non vale solo per il rumore quanto anche per l'efficienza dell'impianto, è importante scegliere non solo un dispositivo di qualità, ma anche selezionare la classe di potenza appropriata.
Inoltre è opportuno posizionare la pompa in modo adeguato scegliere la giusta distanza tra la pompa e la casa, almeno a 30 cm dal muro, in modo che l'aria possa circolare, mentre davanti sono necessari almeno 3 metri per evitare che il rumore rimbalzi e si amplifichi.
L'unità esterna non deve essere posizionata poi sotto le stanze abitative e in caso venga posta su un tetto piano o ancorata a un muro, questi non devono essere troppo sottili per non trasmettere vibrazioni.
Anche l'installazione è molto importante, utilizzando una base opportuna, silentblock in gomma per impedire la diffusione delle vibrazioni e sotto può essere posizionato un letto di ghiaia per isolare.
Per abbassare ulteriormente il rumore, si può pensare di utilizzare un coperchio acustico, che consente di attenuare fino a 12 dB, o di spostare l'apparecchio nei casi estremi.