Pompa di calore: caratteristiche in sintesi
Le pompe di calore sono considerate particolarmente economiche ed ecologiche perché non richiedono combustibili fossili. Pertanto, non emettono CO2 durante il funzionamento. Ma come funziona esattamente una pompa di calore, quanto è realmente efficiente e quando conviene passare a una pompa di calore? Questa guida fornisce informazioni di base complete sulle pompe di calore.
Cos'è una pompa di calore?
In termini tecnici, una pompa di calore è un tipo di macchina per la produzione combinata di calore ed energia (CHP). La pompa di calore assorbe energia termica dall'ambiente e rilascia calore utilizzabile a una temperatura più elevata . Questo calore viene poi utilizzato, ad esempio, per riscaldare gli ambienti o per produrre acqua calda. Le pompe di calore sono oggi spesso utilizzate anche nelle asciugatrici per la generazione di calore. Oltre all'energia termica proveniente dall'ambiente, una pompa di calore necessita di elettricità per funzionare.
Il funzionamento di una pompa di calore si basa su un principio fisico fondamentale: il calore viene generato dalla compressione dei gas. Potreste averlo notato voi stessi gonfiando una ruota di bicicletta con una pompa ad aria. La pompa si riscalda notevolmente. Questo perché l'aria viene compressa durante il pompaggio. La pompa di calore sfrutta lo stesso principio.
Una pompa di calore funziona utilizzando un refrigerante. Questo refrigerante evapora anche a temperature molto basse. La pompa di calore estrae l'energia termica necessaria dall'ambiente. Il refrigerante gassoso viene quindi compresso in un compressore azionato elettricamente. Questo processo genera calore, che viene rilasciato sotto forma di energia termica per il riscaldamento degli ambienti o la produzione di acqua calda. Il refrigerante gassoso condensa quindi, tornando allo stato liquido. Successivamente viene decompresso, causando un ulteriore abbassamento della sua temperatura. Il refrigerante viene quindi nuovamente evaporato dal calore ambientale e il ciclo ricomincia.
L' efficienza di una pompa di calore è tanto maggiore quanto minore è la differenza tra la fonte di calore naturale e il calore utilizzabile richiesto.
Consulenza, progettazione e installazione della vostra pompa di calore
In molti casi, una pompa di calore rappresenta un'alternativa sensata a un sistema di riscaldamento a combustione. Soprattutto nelle nuove costruzioni, il passaggio a una pompa di calore è spesso relativamente semplice. Se desiderate riscaldare la vostra casa in modo sostenibile e il più economico possibile con una pompa di calore, offriamo il servizio completo OBI perfetto per la vostra pompa di calore. Vi metteremo in contatto con professionisti qualificati per la vostra futura pompa di calore. I nostri partner OBI competenti e certificati vi supporteranno dalla consulenza iniziale all'installazione, fino alla manutenzione continua della vostra pompa di calore.
Tipi di pompe di calore
Le pompe di calore utilizzano l'aria ambiente, il terreno o l'acqua di falda come fonte di calore. In base a queste diverse fonti di calore naturali, le pompe di calore sono classificate come segue:
Pompe di calore ad aria
Pompe di calore geotermiche
Pompe di calore ad acqua
Le pompe di calore aria-acqua estraggono il calore ambientale dall'aria esterna e talvolta dall'aria di scarico degli edifici. Le pompe di calore geotermiche estraggono l'energia ambientale dal terreno tramite sonde o collettori geotermici. Poiché funzionano con un fluido termovettore protetto dal gelo, sono spesso chiamate anche pompe di calore a salamoia. Le pompe di calore acqua-acqua utilizzano l'acqua di falda come fonte di calore. Rispetto all'aria esterna, il terreno o l'acqua di falda mantengono temperature costanti. Pertanto, le pompe di calore geotermiche e idrotermiche funzionano con efficienza costante, mentre l'efficienza delle pompe di calore aria-acqua solitamente diminuisce al diminuire della temperatura dell'aria ambiente.
Nella descrizione delle pompe di calore, si fa solitamente un'ulteriore distinzione in base al mezzo a cui viene trasferito il calore estratto. Ad esempio, una pompa di calore aria-acqua utilizza l'aria ambiente come fonte di calore naturale e trasferisce il calore utilizzabile a un circuito idraulico per il riscaldamento e la produzione di acqua calda. Anche una pompa di calore aria-aria utilizza l'aria come fonte di calore, ma trasferisce il calore utilizzabile all'aria ambiente. Questi sistemi non possono produrre acqua calda.
Efficienza delle pompe di calore
A differenza dei sistemi di riscaldamento convenzionali a gas o a gasolio, le pompe di calore non richiedono combustibili fossili come il gas naturale o il gasolio da riscaldamento. Pertanto, a differenza dei sistemi di riscaldamento a combustione, non producono anidride carbonica dannosa per il clima durante la generazione di calore . Tuttavia, una pompa di calore richiede elettricità per funzionare, in particolare per il compressore. Maggiore è il calore utilizzabile che una pompa di calore può generare da un kilowattora di elettricità, maggiore è la sua efficienza.
L'efficienza è indicata dal valore COP. COP sta per "coefficiente di prestazione ". L'Associazione tedesca delle pompe di calore (Bundesverband Wärmepumpe e. V.) raccomanda pompe di calore per impianti di riscaldamento con un COP compreso tra 3,0 e 4,5 . Ciò significa che per ogni kilowattora di elettricità consumata, le pompe di calore generano da 3 a 4,5 kilowattora di calore utilizzabile. Il valore COP viene determinato individualmente per ogni pompa di calore. Se si desidera utilizzare la pompa di calore più efficiente possibile, è consigliabile cercare un COP elevato al momento dell'acquisto.
È sempre necessario distinguere tra il valore COP come indicatore chiave di prestazione per una pompa di calore e il valore COP di una pompa di calore in condizioni di funzionamento reali. Il valore COP dipende da molti parametri , come l'efficienza del motore elettrico del compressore, il refrigerante utilizzato, il calore ambiente disponibile e la temperatura di mandata richiesta per il circuito di riscaldamento. Come indicatore chiave di prestazione per una pompa di calore, il COP viene quindi determinato in condizioni di laboratorio standardizzate . Ciò consente di confrontare diverse unità. Nell'uso pratico, il valore COP può variare notevolmente. Rappresenta sempre solo un'istantanea nel tempo .
Il fattore di prestazione stagionale (SPF) è quindi significativamente più significativo . Come il coefficiente di prestazione (COP), l'SPF è calcolato a partire dalla potenza elettrica assorbita e dall'energia utile prodotta. Tuttavia, è considerato su un anno intero e in condizioni operative reali. L'SPF può:
- Determinato tramite pianificazione, ad esempio quando si progetta un impianto di riscaldamento e si tiene conto di tutti i fattori rilevanti.
- I calcoli possono essere effettuati sulla base dei dati specifici di consumo misurati una volta che il sistema è già in funzione.
Come per il COP, lo stesso vale per il fattore di prestazione stagionale: più alto è il valore, più efficiente è il funzionamento dell'impianto di riscaldamento, inclusa la pompa di calore. A seconda del fabbisogno termico e del tipo di pompa di calore, è possibile utilizzare serbatoi di accumulo aggiuntivi per aumentare ulteriormente l'efficienza di un impianto di riscaldamento a pompa di calore.
Consiglio: vale la pena controllare regolarmente il fattore di prestazione stagionale (SPF) del vostro impianto di riscaldamento a pompa di calore . Questo indica l'efficienza del sistema di riscaldamento e se ci sono margini di miglioramento. Un impianto di riscaldamento può solitamente essere notevolmente ottimizzato tramite numerose impostazioni. Si consiglia di consultare un'azienda specializzata per questo.
Prezzi e costi di esercizio delle pompe di calore
Un punto spesso discusso in relazione alle pompe di calore è il prezzo di acquisto. Questi sono solitamente leggermente più alti rispetto ai sistemi di riscaldamento a combustione con potenza simile. A seconda del tipo di pompa di calore, potrebbero sorgere costi aggiuntivi per l'accesso alla fonte di calore naturale. Se si desidera integrare una pompa di calore in un impianto di riscaldamento esistente e più vecchio, potrebbero essere sostenuti costi aggiuntivi per la sostituzione di altri componenti. È impossibile fornire una risposta generale sull'entità dei costi in un dato caso, poiché le specifiche condizioni locali giocano un ruolo significativo. Tuttavia, questo vale in gran parte per qualsiasi adattamento o ammodernamento di un impianto di riscaldamento in un edificio esistente. I costi aggiuntivi sono notevolmente meno significativi in un nuovo edificio.
| Tipologia | Pompa di calore ad aria |
|---|---|
| Acquisizione | 8.000 € – 16.000 € |
| Sviluppo di una fonte di calore | non richiesto |
| Tipologia | Pompa di calore geometrica - collettori |
| Acquisizione | 12.000 € – 15.000 € |
| Sviluppo di una fonte di calore | 2.000 € – 5.000 € |
| Tipologia | Pompa di calore geometrica - sondi |
| Acquisizione | 12.000 € – 15.000 € |
| Sviluppo di una fonte di calore | 6.000 € – 12.000 € |
| Tipologia | Pompe di calore per acqua falda |
| Acquisizione | 9.000 € – 12.000 € |
| Sviluppo di una fonte di calore | 4.000 € – 7.000 € |
| Tipologia | Acquisizione | Sviluppo di una fonte di calore |
|---|---|---|
Pompa di calore ad aria | 8.000 € – 16.000 € | non richiesto |
Pompa di calore geometrica - collettori | 12.000 € – 15.000 € | 2.000 € – 5.000 € |
Pompa di calore geometrica - sondi | 12.000 € – 15.000 € | 6.000 € – 12.000 € |
Pompe di calore per acqua falda | 9.000 € – 12.000 € | 4.000 € – 7.000 € |
Costi di esercizio delle pompe di calore
I costi di esercizio di una pompa di calore sono simili a quelli del prezzo di acquisto . I costi di esercizio effettivi dipendono dal fattore di prestazione stagionale (SPF) dell'impianto di riscaldamento e dalla tariffa elettrica. In definitiva, il fattore decisivo è sempre l' energia termica effettiva richiesta per metro quadrato di superficie abitabile all'anno. L'SPF consente di determinare la quantità di elettricità necessaria per il funzionamento della pompa di calore e di confrontarla con il prezzo specifico del gas per la stessa quantità di energia termica. In media, le pompe di calore con un SPF pari o superiore a 3,0 sono considerate economiche e risultano più economiche degli impianti di riscaldamento a combustione.
Una pompa di calore può talvolta essere meno economica rispetto ai sistemi di riscaldamento a combustione in un edificio scarsamente isolato. In questo caso, vale la pena considerare un migliore isolamento dell'edificio. Dato l'aumento dei prezzi dell'energia e delle emissioni di CO2, l'isolamento degli edifici può ridurre i costi di riscaldamento indipendentemente dal tipo di impianto di riscaldamento. Qui abbiamo raccolto per voi informazioni e guide sull'isolamento termico.
Suggerimento: informazioni affidabili sui costi di acquisto effettivi e sui costi di esercizio previsti di una pompa di calore per la vostra casa possono essere ottenute solo sulla base di una valutazione individuale delle vostre circostanze specifiche. Una consulenza energetica con un piano di ristrutturazione personalizzato (iSFP) può fornire una buona guida in questo senso. Anche tecnici del riscaldamento qualificati possono fornirvi informazioni affidabili.
Ristrutturazione di una pompa di calore in un vecchio edificio
Le pompe di calore sono già utilizzate come sistemi di riscaldamento in molti edifici di nuova costruzione. Si prevede che la modifica della Legge sull'Energia Energetica degli Edifici (GEG) ne aumenterà ulteriormente la diffusione in futuro. Le pompe di calore possono essere spesso installate anche in molti edifici più vecchi ed esistenti. Tuttavia, ciò potrebbe richiedere la creazione dell'infrastruttura necessaria.
Una differenza fondamentale tra i sistemi di riscaldamento a pompa di calore e quelli a combustione è che le pompe di calore funzionano a temperature significativamente più basse. Per un funzionamento efficiente della pompa di calore, anche le temperature di mandata dell'impianto di riscaldamento devono essere il più basse possibile. Ciò richiede generalmente un buon isolamento dell'edificio. Anche i radiatori devono essere progettati in modo appropriato per queste temperature di mandata più basse. I sistemi di riscaldamento a superficie, come il riscaldamento a parete o a pavimento, così come i radiatori a bassa temperatura, sono ideali.
Per stimare approssimativamente se una pompa di calore è adatta all'uso diretto in un edificio residenziale, è possibile utilizzare due regole pratiche:
- Se il fabbisogno energetico di un edificio è pari o inferiore a 150 kilowattora per metro quadrato di superficie abitabile all'anno, una pompa di calore è solitamente una soluzione praticabile.
- Se l'edificio può essere riscaldato con un impianto di riscaldamento esistente a una temperatura di mandata preimpostata di 50 gradi Celsius anche nelle fredde giornate invernali, una pompa di calore è un'opzione.
Se vuoi scoprire se puoi utilizzare una pompa di calore nella tua casa in modo sensato ed efficiente, dovresti prima far determinare la situazione energetica della tua casa, ad esempio tramite un certificato di prestazione energetica.
Se si prevede la necessità di ristrutturazioni energeticamente efficienti per la propria casa, è utile un piano di ristrutturazione individuale (iSFP). Questo prevede una consulenza energetica completa, in cui vengono individuate misure di ristrutturazione efficienti dal punto di vista energetico, ecologicamente sostenibili ed economicamente sostenibili, che vengono poi integrate in un piano di ristrutturazione a lungo termine. Ad esempio, è possibile implementare gradualmente diverse misure di isolamento dell'edificio per creare le condizioni per il funzionamento più economico di una pompa di calore. Informazioni dettagliate sul piano di ristrutturazione individuale sono disponibili nella guida OBI " Piano di ristrutturazione individuale (iSFP) ".
