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Pompe di calore

Fonti di calore, tipi e modalità di funzionamento.

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Investa in una pompa di calore Buderus: risparmia costi di riscaldamento e riscalda consapevolmente in modo ecosostenibile.

Sempre più abitazioni e soprattutto nuovi edifici sfruttano le moderne pompe di calore, per riscaldare e produrre acqua calda. Le pompe di calore ricavano ca. il 75% dell’energia di riscaldamento dall’ambiente circostante, dall’aria, dal terreno o dall’acqua dove esso è immagazzinato, per alimentare l’abitazione con un piacevole calore. Tuttavia, per poter utilizzare il calore ambientale, è necessario dotarsi di una pompa di calore e di una piccola quantità di energia elettrica, che serve da energia motrice.

Allo stesso tempo è anche possibile utilizzarle nei periodi estivi come impianti di condizionamento. L’uso di un riscaldamento a pompa di calore fa risparmiare non solo costi di riscaldamento, bensì salvaguarda anche l’ambiente grazie a ridotte, se non addirittura nulle, emissioni di CO2.

Che tipi di pompe di calore esistono?

In larga misura il funzionamento di ogni pompa di calore segue sempre lo stesso principio. Tuttavia, i modelli si differenziano in base alla fonte di calore. Le più comuni tipologie di pompa di calore comprendono:

Tipo di pompa di calore Fonte di calore Particolarità
Pompe di calore aria-acqua Aria ambiente
  • Possibile combinazione con impianti di ventilazione in case passive e a basso consumo energetico
Pompe di calore aria-acqua esecuzione split Aria ambiente
  • I componenti rumorosi vengono posati all'esterno della casa
Pompa di calore acqua glicolata-acqua
(pompe di calore geotermica)
Geotermia
  • Grazie a temperature del terreno costanti tutto l’anno, le pompe di calore ad acqua glicolata-acqua sono indipendenti dalle stagioni. Allo stesso tempo hanno il più elevato COP*
Pompa di calore acqua-acqua
(pompa di calore ad acqua di falda)
Acqua di falda
  • Minime differenze di temperatura stagionali
  • Installazione possibile solo dove può essere sfruttata l’acqua di falda
Pompa di calore ad acqua calda
(pompa di calore per acqua sanitaria)
Calore di scarico
  • Nel locale caldaia vengono sfruttati il calore dell’aria o quello residuo
  • Deumidificazione della cantina
  • Raffrescamento dei locali abitati

* COP (Coefficient of Performance) = efficienza della pompa di calore: misura quante unità di calore una pompa di calore è in grado di produrre da una unità di energia elettrica e quindi cederle al circuito di riscaldamento.

Il funzionamento di una pompa di calore spiegato passo passo.

Mentre un frigorifero estrae il calore dall’interno e lo cede all’ambiente circostante, le pompe di calore funzionano esattamente al contrario.

Un impianto di riscaldamento a pompa di calore è composto in totale da tre parti:

  • L’impianto della fonte di calore, che ricava l’energia necessaria dall’ambiente.
  • La pompa di calore vera e propria, che rende utilizzabile il calore ambientale ottenuto.
  • Il sistema di accumulo e distribuzione calore, che distribuisce l’energia termica nell’intera casa o la immagazzina.

1. Estrazione dell’energia termica

Negli impianti delle fonti energetiche circolano liquidi, che contengono sostanze antigelo. Queste assorbono il calore ambientale (p. es. dal terreno o dall’acqua di falda) e lo trasportano direttamente alla pompa di calore.

Fanno eccezione al riguardo le pompe di calore aria-acqua , che aspirano l’aria esterna mediante dei ventilatori, i quali portano il calore ambientale alla pompa.

2. Sfruttamento dell’energia

Nella pompa si trova un ulteriore circuito, che contiene il liquido refrigerante. In uno scambiatore di calore l’energia ambientale proveniente dal primo circuito viene trasmessa al liquido refrigerante. Ciò provoca la vaporizzazione del liquido.

Nel caso delle pompe di calore aria-acqua l’aria ambiente riscalda il liquido refrigerante, mentre il vapore prodotto dal liquido refrigerante viene inoltrato ad un compressore. Di conseguenza il livello della temperatura del liquido refrigerante allo stato gassoso sale e si riscalda.

In un ulteriore scambiatore di calore (condensatore) il gas refrigerante condensa e cede il suo calore. Alla fine il liquido refrigerante condensato viene convogliato in una valvola di strozzamento, dove la pressione del liquido si riduce. Il liquido refrigerante, ora appunto allo stato liquido ed espanso, viene riconvogliato al vaporizzatore.

3. Riscaldamento

Negli edifici da riscaldare sono presenti sistemi di distribuzione e accumulo calore. In questi sistemi circola un medio scaldante, principalmente acqua, che assorbe il calore e lo convoglia o ad un sistema di distribuzione, come p. es. impianti di riscaldamento a pavimento, o a un radiatore , un accumulatore inerziale o di acqua calda .

Alcune pompe di calore possono anche invertire questo processo e togliere calore dai locali abitati.

Nelle moderne apparecchiature Buderus viene utilizzata una tecnologia inverter per adeguare in modo scorrevole la potenza al fabbisogno termico mediante un compressore. Il risultato è qui rappresentato dal chiaro guadagno in termini di efficienza. Nelle nostre pompe di calore si può fare affidamento sull’elevata qualità e un’ottimale potenza termica. L’energia ricavata dalle fonti energetiche viene identificata con le grandezze COP o SCOP. In questo modo l’efficienza di un apparecchio è misurabile

Quale pompa di calore è idonea per la Sua casa?

Le pompe di calore sono interessanti sia per gli edifici esistenti sia per le nuove costruzioni. Da un punto di vista pratico nei nuovi edifici le pompe di calore hanno tuttavia in generale una prestazione leggermente migliore. Il motivo è dovuto al fatto che in caso di edifici di nuova costruzione è possibile influire sui requisiti costruttivi fin dall'inizio, mentre gli edifici esistenti richiedono un esame critico.

Le pompe di calore geotermiche (pompe di calore ad acqua glicolata-acqua) e le pompe di calore ad acqua di falda (pompe di calore acqua-acqua) hanno l’efficienza più elevata, poiché hanno accesso ad una temperatura costante della fonte energetica. Tuttavia la posa di sonde e collettori geotermici richiede l’autorizzazione cantonale, cosa che può limitarne l’uso.

Le pompe di calore aria-acqua , al contrario, sono più convenienti e impiegabili praticamente ovunque. Perciò sono anche le pompe di calore più utilizzate. A causa delle fredde temperature esterne invernali, in questa stagione si riduce un po’ anche la loro potenza. Di conseguenza hanno un rendimento meno marcato rispetto alle pompe di calore geotermiche e ad acqua di falda .

Quale riscaldamento a pompa di calore è più idoneo per la Sua casa, dipende ora solo dai presupposti della Sua abitazione.

Una pompa di calore è la scelta giusta per un vecchio edificio?

L’impiego di un riscaldamento a pompa di calore è possibile in molti vecchi edifici con pochi adeguamenti. Allo scopo l’impianto di riscaldamento deve essere progettato su una bassa temperatura di mandata e lavorare con impianti di riscaldamento a pavimento o con  radiatori generosamente dimensionati. Inoltre, l’edificio deve essere dotato di un buon isolamento termico.

Per l’integrazione sono idonee soprattutto le pompe di calore aria-acqua , perché possono essere installate praticamente ovunque o essere allacciate in sistemi ibridi, p. es. collegate con impianti solari termici o fotovoltaici o una caldaia a condensazione a gas di Buderus. I nostri esperti stabiliscono caso per caso, se un simile impianto è conveniente per un vecchio edificio o no.

Calore in nuovi edifici – a cosa devo prestare attenzione fin dall’inizio?

In linea di principio, se per il Suo nuovo edificio ha optato per una pompa di calore, vale sempre la stessa cosa: l’impianto di riscaldamento deve essere progettato su una bassa temperatura di mandata e ben isolato termicamente. In questo caso sono consigliate spesso le pompe di calore ad acqua glicolata-acqua o le pompe di calore acqua-acqua , perché normalmente prima dell’inizio della costruzione è possibile eseguire trivellazioni senza problemi.

Quali sono i vantaggi e gli svantaggi di una pompa di calore?

Vantaggi:

  • Rispetto ai sistemi di riscaldamento convenzionali, in caso di progettazione eseguita correttamente, hanno un esercizio più conveniente, poiché ricavano ca. il 75% della loro energia dall’ambiente circostante
  • Fonti di energia rinnovabili (aria, terreno, acqua)
  • Compatibilità ambientale chiaramente più elevata, dato che hanno poche se non nulle emissioni di CO2
  • La conversione da sistemi di riscaldamento ad energie fossili a pompe di calore viene incentivato nella maggior parte dei casi dal Cantone e/o dal Comune
  • Efficiente
  • A ridotta manutenzione
  • Alcune pompe di calore dispongono di una funzione di raffrescamento, così si può rinunciare all’impianto di climatizzazione

Effettivamente i costi di acquisto relativamente alti rappresentano l’unico svantaggio di una pompa di calore, in particolare delle pompe di calore ad acqua glicolata-acqua o delle pompe di calore acqua-acqua , perché esse necessitano di costosi lavori di urbanizzazione. In caso di pompe di calore aria-acqua , se il fabbisogno termico non viene coperto completamente, è necessario ricorrere a prestazioni di potenza aggiuntive come una resistenza elettrica o un secondo generatore di calore.

Pompe di calore: quali costi aspettarsi?

I costi per l’acquisto di una pompa di calore sono a confronto alti, anche se il calore ricavato dall’acqua, dal terreno o dall’aria è gratuito. Tuttavia, si dispone al contrario di una fonte energetica affidabile, duratura, pulita e dal prezzo stabile.

Le pompe di calore in esercizio convincono per i consumi energetici estremamente bassi e i minimi costi correlati, non ultimo grazie alle speciali tariffe dell’energia elettrica per le pompe di calore. Si possono ridurre ancora i costi di esercizio, combinando la pompa di calore con impianti fotovoltaici, che consentono al contempo il massimo sfruttamento dell’apporto solare.

Se confrontate con i sistemi di riscaldamento convenzionali, per la manutenzione delle pompe di calore si spendono decisamente meno soldi. Costose riparazioni possono essere evitate con un controllo annuale.

Le pompe di calore possono essere sovvenzionate.

Circa il 40% dell’intero consumo energetico e delle emissioni di CO2 in Svizzera sono riconducibili ai riscaldamenti. L’installazione di un isolamento termico di qualità e di un riscaldamento rispettoso del clima consente non solo di ridurre l’inquinamento climatico, bensì anche il fabbisogno energetico. Un altrettanto positivo effetto collaterale è rappresentato qui dagli sgravi finanziari sui costi di riscaldamento.

Per la conversione del Suo sistema di riscaldamento a combustibili fossili in sistema con energie rinnovabili può approfittare nella maggior parte dei casi di incentivi cantonali o di contributi comunali. Questi, tuttavia, possono divergere a seconda del Cantone.

Informazioni cantonali sugli incentivi >

Le domande più frequenti sulle pompe di calore.

Una pompa di calore può lavorare in modo efficace, quando viene raggiunto un coefficiente prestazionale annuale di almeno 3,5 – 4. Allo scopo il fabbisogno termico dovrebbe essere ridotto al minimo mediante un buon isolamento termico dell’edificio e il sistema di riscaldamento avere una temperatura di mandata non superiore a 40°C, in caso di integrazione in un vecchio edificio di 50°C. Inoltre, la fonte energetica utilizzata dovrebbe fornire tutto l’anno temperature il più possibile omogenee. Le pompe di calore ad acqua glicolata-acqua e le pompe di calore acqua-acqua sono perfette al riguardo. In edifici ben isolati termicamente non è invece sensato l’utilizzo di pompe di calore aria-acqua a causa della temperatura oscillante dell’aria. In alternativa può essere utile una seconda fonte energetica per i picchi di carico.

Il presupposto basilare per l’efficace sfruttamento di una pompa di calore è un buon isolamento termico. Vale il principio secondo cui meno energia di riscaldamento si utilizza, più efficiente è l’esercizio della pompa di calore. Qui la Sua potenza dipende dalla differenza tra la temperatura in uscita della fonte di calore e la temperatura a cui bisogna scaldare l’acqua di riscaldamento. Ciò significa che più piccola è la differenza, più efficiente è la pompa di calore. Perciò un edificio nuovo ben isolato termicamente, che può essere riscaldato in modo piacevole con una temperatura di mandata compresa tra 20°C e 40°C, fornisce i presupposti più vantaggiosi per una pompa di calore. Al contrario non è idoneo un vecchio edificio non isolato.

L’efficienza della pompa di calore viene misurata mediante il coefficiente o fattore prestazionale annuale (JAZ) e indica il rapporto tra l’energia termica prodotta e l’energia motrice utilizzata. In generale vale la regola secondo cui più elevato è il JAZ, più efficiente è la pompa di calore.

Le pompe di calore sono fondamentalmente a bassa manutenzione. Tuttavia, anche la migliore tecnologia richiede una manutenzione regolare per essere in grado di fornire costantemente prestazioni ottimali.

Controllare regolarmente la presenza di perdite nel circuito di raffreddamento, controllare e ottimizzare le impostazioni del regolatore e pulire i condotti dell'aria e i filtri prolungherà la vita utile del vostro sistema e vi risparmierà costose bollette energetiche e fastidiosi guasti. Grazie ai nostri lavori di manutenzione eseguiti professionalmente, la vostra unità è sempre in perfette condizioni.

La rumorosità in esercizio di una pompa di calore si differenzia a seconda del modello costruttivo e della fonte di calore. Se l’impianto viene installato in cantina, le sue emissioni sonore non sono percepibili.

Una conversione non è indispensabile. Tuttavia può essere sensata in molti casi, poiché le basse temperature di mandata della pompa di calore vengono trasmesse da superfici termiche più estese, risultando così più efficienti. Nella maggior parte dei casi è sufficiente la sostituzione della pompa di circolazione del riscaldamento con una pompa ad alta efficienza a basso consumo energetico. Dovrebbe essere effettuata anche una compensazione idraulica, nonostante sia possibile continuare ad utilizzare senza problemi i radiatori presenti. Se i radiatori sono vecchi, può tuttavia essere sensato sostituirli. Eventualmente potrebbe valer la pena adeguare i radiatori al nuovo impianto a bassa temperatura. Questa operazione può essere eseguita senza grosse spese aggiuntive.

Una pompa di calore ha una vita media di 15 – 20 anni. In molti casi un impianto può funzionare senza problemi anche più di 25 anni. Al riguardo sono decisive tra le altre cose una scrupolosa progettazione dell’intero impianto al fabbisogno termico dell’edificio e una regolare manutenzione.

No, perché la pompa di calore in sé è già un efficiente impianto di riscaldamento, destinato al riscaldamento dell’edificio e alla produzione di acqua calda. Inoltre, su alcuni modelli è presente anche una funzione di raffrescamento.