Pompa di calore 3 in uno: tipologie e funzionamento

Indice degli argomenti:

• Pompa di calore funzionamento
• Tipologie di pompe di calore e mercato
• Come scegliere la pompa di calore
• Installare una pompa di calore
• Pompe di calore prezzi
• Migliori pompe di calore

Secondo il Rapporto appena redatto dalla onlus Amici della Terra con Assoclima (l’associazione dei produttori), le pompe di calore rappresentano un indispensabile alleato nel raggiungimento degli obiettivi prefissati dall’Unione Europea per 2030.

La triade di obiettivi “20-20-20” al 2020 è stata sostituita da un “40-32- 32,5” al 2030:

• riduzione del 40% delle emissioni di gas serra rispetto alle emissioni del 1990;
• 32% di penetrazione delle fonti rinnovabili nei consumi di energia;
• riduzione del 32,5% dei consumi di energia rispetto allo scenario di riferimento del 2008, come obiettivo per l’efficienza energetica.

E gli scenari di penetrazione delle pompe di calore per riscaldamento nel residenziale e nel terziario designati dal rapporto indicano stime ottimistiche.

Le pompe di calore sono una delle soluzioni più ecologiche per il riscaldamento invernale, la produzione di acqua calda sanitaria e la climatizzazione estiva della casa, perché non utilizzano combustibili fossili e se, addirittura, collegate a pannelli fotovoltaici o a pannelli solari termici abbassano notevolmente i costi in bolletta. Inoltre non presentano canna fumaria.

Con 1 Kwh di energia elettrica se ne producono 5 di energia termica ottenuta tramite le pompe di calore. Questa soluzione consente inoltre di elevare la classe energetica della casa e di conseguenza il suo valore immobiliare.

Pompa di calore funzionamento

La pompa di calore sottrae energia (calore) da sorgenti naturali (aria, acqua, terra) per trasferirla internamente alla struttura da riscaldare o climatizzare, alla temperatura utile.

Per il trasporto dell’energia utilizza un fluido che, una volta venuto a contatto con l’evaporatore cambia di stato trasformandosi in materia gassosa.

Tale materia viene sottoposta a pressione nel compressore e questo processo rilascia calore. Il gas confluisce nel condensatore e con il suo calore alimenta i radiatori della casa. A questo punto il fluido torna allo stato liquido e il ciclo si riavvia.

Il funzionamento è analogo a quello del frigorifero che toglie il calore dagli alimenti e lo disperde nell’ambiente attraverso la serpentina.

Nel circuito della pompa di calore è presente un fluido refrigerante che cambia stato: da liquido si trasforma in vapore e viceversa, attraverso la sinergia di un compressore, un condensatore, una valvola di espansione e infine vi è un evaporatore.

Le pompe di calore possono essere collegate a diversi impianti: radiatori e termoarredi, ventilconvettori (fan coil), unità interne come i climatizzatori e il riscaldamento a pavimento.

Se l’impianto è monovalente (solitamente si utilizzano in abitazioni nuove e in zone non molto fredde), la pompa di calore è l’unico sistema a generare calore; si dice, invece, bivalente quando il sistema è supportato da un altro generatore e questa soluzione è la più indicata nelle zone a clima molto freddo. 

Tipologie di pompe di calore e mercato

Le pompe di calore si dividono in tre grandi categorie:

• pompa di calore aria aria
• pompa di calore aria acqua
• pompa di calore ad acqua

Tra le soluzioni è bene ricordare anche le pompe di calore geotermiche.

Pompa di calore aria aria

Ideale nei climi abbastanza caldi dove non vi sia eccessivo sbalzo di temperatura, in media la temperatura non deve scendere sotto i – 10°, altrimenti la condensa si trasforma in ghiaccio, eccetto che per alcuni innovativi modelli appena usciti.

Questa tipologia di riscaldamento ad aria sottrae calore dall’aria esterna e lo restituisce agli interni mediante unità tipo monosplit sotto forma di aria.

Pompa di calore aria acqua

SottraE calore dall’aria (a bassa temperatura) e lo incanala all’interno dell’abitazione riscaldando l’acqua dei termosifoni o del riscaldamento radiante. Analogo funzionamento per le pompe di calore ad acqua, solo che la risorsa è di tipo idrico e viene ricavata da fiumi, laghi, mare o bacini artificiali.

Rispetto agli apparecchi ad aria, hanno il vantaggio di alimentarsi ad una fonte, l’acqua, che mantiene più stabili le temperature e quindi le pompe di calore presentano migliori prestazioni.

Anche queste possono riscaldare gli ambienti attraverso l’aria calda prodotta, oppure riscaldare l’acqua dei vari terminali presenti in casa.

Pompe di calore geotermiche

Utilizzano come approvvigionamento il calore del terreno o quello delle acque sotterranee. Sono ideali in climi molto freddi, perché la loro fonte (terra e acque sotterranee) non subisce estreme variazioni di temperatura nonostante il clima rigido. Ma sono più complesse da installare, perché utilizzano tubazioni (verticali o orizzontali) che devono essere inserite piuttosto in profondità mediante perforazione del terreno.

È anche per questo che la tecnologia delle pompe geotermiche nel nostro Paese stenta a decollare, mantenendo un andamento delle vendite molto lineare. Mentre quelle degli apparecchi aria – acqua hanno segnato nel periodo 2014 – 2018 una vera impennata.

Alcuni modelli di ultima generazione possono essere gestiti da remoto (smartphone o ipad), attraverso un’applicazione dedicata, ed entrare quindi nel sistema domotico, se ve ne è presente uno, con diversi vantaggi dal punto di vista ecologico e del risparmio energetico.

Come scegliere la pompa di calore

Riscaldare casa con una pompa di calore: per una abitazione media è sufficiente un impianto a 20kW, comunque sotto i 35kW. Tuttavia per scegliere il corretto impianto è necessario tener presente diversi fattori.

Se siamo in una zona con un clima abbastanza mite e limitati sbalzi di temperatura (Centro – Sud Italia), la soluzione più idonea (e anche quella più economica) è la pompa di calore aria aria.

Il costo di 1 kWh con questo sistema è di 0,21 euro e permette di risparmiare almeno il 40% della spesa annua.

Se si desidera soddisfare tutte le esigenze dell’abitazione nell’intero arco dell’anno (riscaldamento, climatizzazione e produzione di acqua calda sanitaria) si deve optare per una pompa di calore aria acqua.

In generale in Italia i sistemi geotermici non sono troppo richiesti perché le condizioni climatiche non sono così rigide. Inoltre per l’installazione di una pompa di calore geotermica è necessario avere a disposizione una porzione esterna di terreno.

Indice COP

Un altro parametro di valutazione in fase di acquisto è l’indice COP (Coefficiente di Prestazione Energetica), indicato nella nuova etichetta energetica.

In base a diversi fattori, tecnologici e logistici, gli apparecchi possono presentare valori di efficienza diversa. È bene allora accertarsi che il modello scelto abbia un coefficiente COP incluso tra 3,5 e 6,5.

Installare una pompa di calore

Sia per le pompe di calore ad acqua che per quelle geotermiche, è necessario uno studio propedeutico del genius loci: caratteristiche della fonte idrica da utilizzare e del tipo di terreno in cui l’impianto geotermico deve essere collocato. Diverso il discorso per gli apparecchi ad aria, che non necessitano di particolari analisi sul territorio.

Tuttavia è necessario avere spazi disponibili dove collocare la pompa di calore e accertarsi con un tecnico specializzato che la loro temperatura sia idonea a mantenere efficienza e prestazioni dell’apparecchio.

Questa riflessione non è solo di natura funzionale, ma anche estetica: se ci troviamo in pieno centro storico o in un’area soggetta a vincoli paesaggistici, è fondamentale capire se la pompa di calore è collocabile in qualche locale di servizio nascosto e tranquillo, altrimenti dovremo orientarci su altre soluzioni.

Pompe di calore prezzi

Le più economiche sono le pompe di calore aria aria, che oscillano da 200 a 750 euro circa; le pompe aria acqua hanno un range leggermente più altro: 350 – 1.000 euro circa. Infine le geotermiche hanno una forbice di spesa tra 750 e 1.750 euro.

I prezzi variano da marchio a marchio e non includono installazione e manutenzione. Il risparmio che si ottiene con le pompe di calore è di circa il 40/50% annuo rispetto ai costi derivanti dai sistemi tradizionali di riscaldamento e produzione dell’acqua calda sanitaria.

Detrazioni, conto termico e incentivi

La legge di stabilità prevede la proroga fino al 31 dicembre 2019 delle detrazioni fiscali per gli interventi di riqualificazione energetica (65%) e per le ristrutturazioni edili (50%).

A seconda del contesto in cui l’installazione dell’apparecchio avviene, l’utente può beneficiare dell’uno o dell’altro incentivo.

Per alcuni apparecchi come le pompe di calore si può avere una detrazione del 50% (fino a un massimo di 48 mila euro di spesa) anche se non rientrano in progetti di ristrutturazione.

L’acquisto deve essere effettuato entro il 31 dicembre 2019. Per accedere all’Ecobonus 2019, invece, con possibilità di detrarre il 65% della spesa sostenuta, è necessario che l’operazione rientri nell’ambito di un progetto di riqualificazione energetica dell’immobile. (Si veda a questo proposito la Guida dell’Agenzia delle Entrate).

Le pompe di calore rientrano nel sistema di incentivi previsti dal GSE e annoverati nel Conto Termico che sostiene gli interventi per l’incremento dell’efficienza energetica e la produzione di energia termica da fonti rinnovabili per impianti di piccole dimensioni.

Copre circa il 40% della spesa e viene erogato in circa due/tre mesi tramite bonifico. Per verificare se un modello di pompa di calore possiede i requisiti per accedere agli incentivi del conto termico si può consultare il catalogo degli apparecchi domestici del GSE, le pompe di calore si trovano nella tipologia 2A e 2E per i sistemi ibridi.

Info utili e aggiornate

Sul sito dell’associazione dei produttori Assoclima si possono scaricare le guide aggiornate sulle agevolazioni fiscali dell’Agenzia delle Entrate oltre a ricavare interessanti informazioni per la scelta e l’acquisto.

Inoltre il GSE ha da poco predisposto sul proprio sito una nuova area dedicata all’assistenza degli utenti che beneficiano degli incentivi previsti dal Conto Termico o di coloro che intendono farne richiesta.

Il portale è interattivo e gli utenti possono comunicare con il GSE inviando richieste e domande. 

Migliori pompe di calore

Atag – JODO JH3

Il sistema ibrido multienergia JODO JH3 di Atag è adatto sia nelle nuove costruzioni che negli interventi di riqualificazione e privilegia sempre le fonti rinnovabili: a seconda della condizioni di lavoro l’elettronica evoluta ingegnerizzata da ATAG Italia stabilisce la miglior “sequenza energetica” per assicurare il miglior comfort e i minimi consumi: solare termico, pompa di calore, caldaia a condensazione.

Baxi – PBS-i WH2

La serie splittata di pompe di calore inverter murale PBS-i WH2 di Baxi si articola in 7 modelli a integrazione elettrica e 7 a integrazione caldaia. Parte dal modello con potenza 4,5 kW e alimentazione monofase, pensato per le piccole abitazioni, fino ai potenza di 11 e 16 kW con alimentazione sia monofase che trifase.

Compressore a potenza variabile, funzionante con gas refrigerante R410A. La gamma è dotata di sistema anticondensa di serie per l’unità interna, pompa di circolazione ad alta efficienza, vaso di espansione di 8L, un manometro sul lato impianto.

Chaffoteaux – Arianext Compact Link

Le pompe di calore aria – acqua di Chaffoteaux presentano una tecnologia inverter con grandi vantaggi dal punto di vista della sostenibilità. In particolare il nuovo modello Arianext Compact Link, con un ingombro in pianta di 600×600 mm può essere regolato anche da smartphone ed è disponibile in versione monoblocco (M) e split (S).

Grazie alle resistenze integrative di serie le pompe di calore hanno una potenza aggiuntiva che garantisce il miglior comfort anche a temperature molto basse. Il sistema è dotato di un’interfaccia digitale intuitiva e di facile consultazione, e si può collegare all’app ChaffoLink.

Daikin – Altherma 3

La nuova gamma aria – acqua Altherma 3 a refrigerante R32 di Daikin raggiunge un valore COP di 5.1 a 7°C esterni e 35°C di mandata e un COP di 3.3 in produzione di acqua calda sanitaria (EN16147).

Le nuove unità garantiscono una temperatura di mandata fino a 65°C e sono adatte sia per il riscaldamento a pavimento che a radiatori in media temperatura.

La pompa di calore è in grado di lavorare fino a temperature esterne di -25°C. Disponibile in tre versioni e nelle taglie 4, 6 e 8 kW. Grazie alla funzione Smart Grid, è facilitata l’integrazione all’impianto fotovoltaico.

Semplice da installare può essere comodamente gestita da remoto grazie all’App Online Controller.

Hoval UltraSource^®

Specialmente adatta ad abitazioni monofamiliari, la pompa di calore aria – acqua Hoval UltraSource^® compatta e silenziosa, è in classe A+++ e si caratterizza per il design a lamelle dell’unità esterna, studiato per integrarsi appieno nella facciata. Nella versione Hoval UltraSource^® Compact l’accumulo per l’acqua calda è già integrato.

UltraSource è talmente silenziosa (28dB (A) a 3 m di distanza che non necessita di essere posta in un locale tecnico. Come tutte le soluzioni Hoval le pompe di calore della gamma sono dotate di sistema di regolazione TopTronic^® E che in base alle necessità e alle condizioni meteo regola automaticamente il funzionamento dell’impianto, la produzione di calore e il consumo di energia.

Innova – 3IN1

3IN1 di Innova assicura riscaldamento invernale, raffrescamento estivo e produzione di acqua calda sanitaria.

Le unità esterne collegabili garantiscono un funzionamento da -20 °C a + 45 °C partendo da temperature interne di 2°C senza bisogno di resistenze elettriche aggiuntive.

La pompa di calore 3in1 è disponibile anche con installazione a incasso.

Paradigma – LibraVario Hybrid

LibraVario Hybrid di Paradigma è un sistema integrato ibrido ad incasso adatto sia nelle nuove costruzioni che nelle ristrutturazioni: modulo idraulico a incasso, compatto con pompa di calore aria – acqua, caldaia a condensazione istantanea e stazione solare per sistema Aqua (opzionale).

Il sistema è composto da 2 unità, un modulo idraulico da esterno e una unità esterna. Gli elementi contenuti in un armadio ad incasso senza la necessità di locali tecnici dedicati.

L’elettronica di serie stabilisce la priorità di funzionamento tra pompa di calore e caldaia in base alle condizioni climatiche.

RDZ – serie PDC

Pompe di calore ad alta efficienza della serie PDC Wall e Floor di RDZ. Generatori a ciclo reversibile per il riscaldamento, il raffrescamento e la produzione di acqua calda sanitaria, fruibili in un ampio range di potenze a partire da 5kW fino a 25 kW.

Garantiscono un’installazione e una manutenzione semplici e veloci e sono gestibili da remoto grazie al tablet integrato con Web Server.

Viessmann – Vitocal 200-S

Vitocal 200-S di Viessmann è una pompa di calore aria – acqua splittata per il riscaldamento e il raffrescamento in campo domestico (da 3,2 a 14,7 kW) che si caratterizza per la notevole silenziosità delle nuove unità esterne.

L’installazione dell’unità esterna di Vitocal 200-S è flessibile, con possibilità di montaggio a terra oppure a parete; dotata di tecnologia inverter ad alta efficienza, può raggiungere la temperatura di 60°C di mandata con temperature esterne di -10°C per il riscaldamento e la produzione di acqua calda sanitaria ed è reversibile, quindi si può utilizzare anche in raffrescamento.

Può raggiungere potenze particolarmente elevate con l’installazione in cascata di fino a 5 unità, oppure si può utilizzare in abbinamento ad un generatore ausiliario per la realizzazione di un sistema ibrido.

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