Il consumo di una pompa di calore dipende da molti fattori e il più importante è la temperatura esterna. Ecco come si può stimare e quali sono i valori ottimali.
Indice:
- Pompa di calore: risparmio sui consumi e sostenibilità
- Diversi tipi di pompa di calore, tutti rinnovabili
- Perché la pompa di calore consuma poca energia
- A cosa serve l’elettricità nel funzionamento di una pompa di calore
- Quanto consuma una pompa di calore: temperatura e fonte energetica
- Quanto consuma una pompa di calore: gli altri fattori da considerare
- Quanto consuma una pompa di calore: il coefficiente di prestazione
- Ecco come calcolare il consumo di una pompa di calore
- Auto-produci la tua elettricità per la pompa di calore
Pompa di calore: risparmio sui consumi e sostenibilità
La pompa di calore elettrica è sistema di un riscaldamento basato su fonti rinnovabili tra i più adottati nelle nuove costruzioni o nelle riqualificazioni significative, dove vengono coinvolti anche tutti gli impianti.
Permette infatti di risparmiare sui consumi di energia grazie all'efficienza elevatissima, consente di rispettare gli obblighi normativi sulle rinnovabili negli edifici e rappresenta il concetto di climatizzazione del futuro, perché non utilizza combustibili fossili ed è sostenibile per l'ambiente.
Diversi tipi di pompa di calore, tutti rinnovabili
Vi sono diverse tipologie di pompa di calore: quelle utilizzate per riscaldare e produrre acqua calda sanitaria sono le pompe di calore aria-acqua (scaldano cioè l’acqua dell’impianto come una caldaia). A loro volta, sono classificate in diverse categorie a seconda della fonte rinnovabile utilizzata: aria, acqua o terreno.
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Anche i climatizzatori reversibili sono pompe di calore aria-aria che possono funzionare sia in modalità caldo che freddo, per riscaldare o raffreddare direttamente l’aria degli ambienti.
Utilizzare il climatizzatore per riscaldare nelle mezze stagioni, tra l'altro, è particolarmente conveniente.
Indipendentemente dalla tipologia, le pompe di calore sfruttano fonti rinnovabili e sono caratterizzate da un’altissima efficienza che permette di risparmiare notevolmente sui consumi di energia.
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Ma quanto consuma una pompa di calore?
Come fa l’elettricità consumata a trasformarsi in calore?
Ecco le risposte a queste domande riassunte in pochi punti.
Perché la pompa di calore consuma poca energia
In qualsiasi fonte è sempre presente una certa quantità di energia termica, anche quando è molto fredda (ad esempio l’aria esterna in inverno).
Una pompa di calore riesce a prelevare questa energia termica rinnovabile e a trasferirla da un’altra parte, in questo caso nelle stanze della nostra abitazione.
Questo lavoro viene svolto consumando una certa quantità di energia elettrica, ma alla base c’è energia termica che è già presente in natura, che non deve quindi essere creata partendo da zero.
I consumi, infatti, sono decisamente meno rispetto a quelli necessari a una tradizionale stufetta elettrica per ottenere lo stesso risultato.
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Anche rispetto a una caldaia a condensazione, che è comunque un generatore di calore efficiente, la pompa di calore vince.
In una moderna caldaia l’energia resa in calore arriva a massimo al 100% o poco più dell’energia contenuta nel gas metano consumato, mentre una pompa di calore trasforma in energia termica in media il triplo dell’energia elettrica utilizzata, nei casi migliori anche cinque volte tanto.
Vitocal 200-S di Viessmann, ad esempio, ha un COP fino a 5,1 (aria 7°C/acqua 35°C). Questo significa che per ogni kW di energia elettrica consumata è in grado di restituire fino a 5,1 kW di energia termica.
A cosa serve l’elettricità nel funzionamento di una pompa di calore
Tutti sappiamo che normalmente il calore si trasferisce dai livelli di temperatura più alti verso quelli più bassi. Una pompa di calore permette di ribaltare questo fenomeno naturale grazie, appunto, all’energia fornita dall’elettricità.
La macchina, infatti, riesce a prelevare calore da una sorgente esterna più fredda (l’aria, ma anche l’acqua di falda o il terreno) e a trasferirla agli ambienti interni. È lo stesso principio di funzionamento di un frigorifero, ma al contrario.
Tutto questo succede grazie a un gas refrigerante molto freddo (sempre più freddo dell’aria esterna), che viene ciclicamente fatto evaporare a bassa temperatura (è durante questa fase che assorbe calore dalla fonte esterna), e poi compresso. Nella fase di compressione il gas accumula calore che poi viene rilasciato all’acqua dell’impianto.
Proprio il compressore elettrico è il principale responsabile del consumo elettrico, seguito dalla pompa di circolazione dell’acqua e dalle componenti elettroniche del sistema.
Anche nel caso di un climatizzatore che riscalda il principio di funzionamento è lo stesso, con la differenza che il calore viene diffuso direttamente nell’aria delle stanze.
Quanto consuma una pompa di calore: temperatura e fonte energetica
Mentre le pompe di calore che sfruttano l’energia termica dell’acqua e del terreno possono contare su temperature più stabili e relativamente alte durante tutto l’anno, nel caso dell’aria esterna gli balzi di temperatura sono notevoli.
D’inverno, nelle giornate particolarmente rigide quando la richiesta di calore è più alta, la pompa di calore fa un po’ più di “fatica” a prelevare la necessaria energia termica e diventa meno efficiente, consumando più elettricità.
Bisogna, quindi, prevedere un aumento dei consumi nei mesi più rigidi, soprattutto durante i periodi di riscaldamento intenso, anche se pompe di calore di qualità di ultima generazione mantengono una buona efficienza anche con le temperature esterne più rigide.
Quanto consuma una pompa di calore: gli altri fattori da considerare
Oltre alla temperatura della fonte esterna da cui la pompa di calore preleva energia termica, vi sono altri importanti elementi da considerare per limitare il consumo di una pompa di calore:
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la classe di efficienza energetica (quindi il suo COP); le migliori pompe di calore sono in classe A+++;
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l’isolamento termico dell’edificio che deve essere di buon livello per diminuire in inverno la richiesta di calore;
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la temperatura dell’acqua dell’impianto dovrebbe essere la più bassa possibile, per fare in modo che l'efficienza della pompa di calore non venga penalizzata. Per questo motivo sono più indicati i pannelli radianti a pavimento o i ventilconvettori rispetto ai termosifoni.
Quanto consuma una pompa di calore: il coefficiente di prestazione
Il grado di efficienza di una pompa di calore, quindi i suoi consumi, dipende dal coefficiente di prestazione COP (Coefficient of Performance).
Cos'è il coefficiente di prestazione COP?
È il rapporto tra la potenza termica erogata dalla macchina (energia ceduta all'ambiente da riscaldare) e la potenza elettrica assorbita (quindi consumata) e, come detto prima, misura l'efficienza di una pompa di calore.
Se, ad esempio, una pompa di calore fornisce 3 kW all’impianto di riscaldamento e assorbe 1 kW di elettricità, il suo COP è pari a 3. Chiaramente, più è alto il COP più la pompa di calore è efficiente e caratterizzata da consumi più bassi: le migliori macchine vantano un COP pari a 5.
Vitocal 200-S di Viessmann, ad esempio, ha un COP fino a 5,1 (aria 7°C/acqua 35°C). Questo significa che per ogni kW di energia elettrica consumata è in grado di restituire fino a 5,1 kW di energia termica.
Il COP di una pompa di calore è un valore teorico che si verifica con condizioni di temperatura costanti e standard.
Come abbiamo accennato sopra, però, queste condizioni variano sempre e per risolvere il problema i progettisti utilizzano l’indice SCOP (Seasonal Coefficient of Performance) che misura l’efficienza della pompa di calore sull'intera stagione invernale, con temperature variabili.
Un indice SCOP tra 3 e 4 è già considerato buono, ma sono accettabili anche valori leggermente inferiori in termini di confronto di convenienza economica con caldaia.
Vitocal 200-S di Viessmann, ad esempio, ha uno SCOP fino a 4,90 (modello 201.E08).
Ecco come stimare il consumo di una pompa di calore
Come abbiamo visto, dato che la temperatura esterna varia sempre e con essa il coefficiente di prestazione, non è possibile stabilire un consumo standard costante. Inoltre, i consumi cambiano dalla fase di accensione, quando il sistema funziona a pieni giri per raggiungere la temperatura desiderata, a quella di regime.
Tuttavia, basandosi sul valore SCOP (efficienza media stagionale) e sulle schede tecniche di prodotto contenenti le informazioni sulla classe energetica (analogamente a quanto avviene anche per gli elettrodomestici in cui viene indicato un consumo annuo di riferimento) è possibile stimare un consumo elettrico orientativo di una pompa di calore in base alla zona climatica.
Una volta stimato il consumo annuale, in base alla tariffa elettrica applicata dal proprio fornitore si potrà stimare anche il costo in bolletta.
Auto-produci la tua elettricità per la pompa di calore
Per risparmiare ancora di più sui tuoi consumi per il riscaldamento invernale puoi installare un impianto fotovoltaico per alimentare una parte dei consumi elettrici della tua pompa di calore.
Con un impianto ben progettato e dimensionato, una parte significativa del consumo può essere coperta con l'energia solare gratuita, rinnovabile e senza emettere gas serra e altri inquinanti.
La quantità di energia autoconsumata aumenta notevolmente se insieme all'impianto fotovoltaico installi anche un sistema di accumulo elettrico, che ti permetterà di utilizzare di sera (quando ce n'è più bisogno) l'elettricità prodotta dai pannelli durante le ore di luce.
