Sostituire il generatore di calore a gas con la pompa di calore elettrica per riscaldamento conviene davvero?

01 Dic Sostituire il generatore di calore a gas con la pompa di calore elettrica per riscaldamento conviene davvero?

CHE COSA E’

Innanzitutto cerchiamo di capire in cosa consiste una pompa di calore aria acqua.

Parliamo di una pompa di calore aria-acqua e cioè di un sistema che utilizza l’aria esterna come fonte di calore principale. Il principio di funzionamento consiste nell’utilizzare un ciclo frigorifero per trasferire calore da un fluido più freddo, l’aria esterna, ad un fluido più caldo, l’acqua dell’impianto di riscaldamento.
In pratica le pompe di calore assorbono il calore dall’aria esterna per trasferirlo all’interno. Della massima importanza sono le proprietà del fluido refrigerante usato per la trasmissione del calore. Quando esso si espande, cede energia raffreddandosi notevolmente. Quando tuttavia la sua temperatura scende sotto quella dell’aria esterna, da questa stessa riceve calore. Poiché una volta compresso il refrigerante diviene più caldo dell’aria dell’ambiente interno, tale differenziale viene ad essa trasferito. Ripetendo in continuazione questo ciclo la pompa di calore trasferisce il calore dall’esterno all’interno in modo altrettanto continuo ed efficiente.

PER CHI VUOLE APPROFONDIRE

Come è fatta:

• Compressore: componente del circuito frigorifero atto a comprimere il gas refrigerante a bassa pressione e bassa temperatura proveniente dall’evaporatore: il gas in uscita dal compressore si trova ad alta temperatura ed alta pressione. Il compressore funziona grazie all’alimentazione elettrica.
• Condensatore: in questo componente il fluido refrigerante cede calore all’acqua, raffreddandosi e passando dallo stato gassoso a quello liquido
• Valvola di espansione: questo componente riceve il liquido freddo ad alta pressione proveniente dal condensatore e ne regola la riduzione di pressione. In questo passaggio il fluido refrigerante si raffredda e passa ad una pressione inferiore, senza scambio termico.
• Evaporatore: nell’evaporatore il fluido refrigerante (a bassa pressione e temperatura) assorbe dall’aria esterna quasi esclusivamente calore latente, passando allo stato gassoso mantenendosi a temperatura pressoché costante.

PERCHÉ SI RISPARMIA

• Di tutta l’energia termica necessaria a riscaldare l’acqua circa l’80% di quella richiesta dalla pompa di calore proviene dall’ambiente esterno e l’apporto di quella elettrica è solo di circa il 20%.
• Il sistema può essere alimentato esclusivamente da energia elettrica oppure con funzionamento di tipo ibrido che sfrutta come fonti primarie sia gas che elettricità.
• La pompa di calore elettrica si compone di una unità esterna, molto simile a quelle dei normali condizionatori Aria/Aria, che utilizziamo nelle nostre case per il raffrescamento. Questa è la componente che contiene il compressore, il cuore dell’impianto e il condensatore.
• L’ unita’ interna (anche detta modulo idronico) viene invece installato in sostituzione oppure ad integrazione alla tradizionale caldaia a gas perché produce acqua calda per il riscaldamento. In essa sono concentrati tutti quei componenti che normalmente vengono considerati come accessori esterni, quali ad esempio: la resistenza elettrica di integrazione, il sistema di connessione idraulica alla caldaia, la pompa di circolazione verso l‘impianto, i dispositivi di sicurezza o il vaso di espansione.
• I terminali interni (radiatori a pavimento/parete, termosifoni, fan coil, ecc.) funzionano ad acqua calda esattamente come avviene negli impianti tradizionali e ciò permette l’utilizzo dell’eventuale impianto esistente senza particolari modifiche. 

CARATTERISTICHE

Elevati COP* (Coefficient Of Performance): con aria esterna a 7°C restituiscono da 3,9 a 4,5 kWh di energia termica per ogni kWh di energia elettrica assorbita, che si traduce in una produzione di energia termica al 100% ad emissioni localizzate nulle ed al 75% (minimo) gratuita, verde e totalmente rinnovabile.

*L’efficienza di una pompa di calore è misurata dal coefficiente di prestazione “COP” (Coefficient of Performance) dato dal rapporto tra energia resa (calore ceduto all’ambiente da riscaldare) ed energia elettrica consumata; più il COP è alto e più la macchina è efficiente (basso consumo).

Un valore del COP pari a tre vuol dire, ad esempio, che per ogni kW d’energia elettrica consumato, la pompa di calore renderà 3kW d’energia termica all’ambiente da riscaldare; uno di questi fornito dall’energia elettrica consumata e gli altri due chilowattora prelevati dall’ambiente esterno.

Classi Efficienza Energetica Pompe di Calore secondo la direttiva europea 2002/31/CE:

A (migliore) COP > 3,60

B 3,60 = COP > 3,40

C 3,40 = COP > 3,20

D 3,20 = COP > 2,80

E 2,80 = COP > 2,60

F 2,60 = COP > 2,40

G (peggiore) 2,40 = COP

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NON SOLO PREGI

Un serio difetto delle P.d.C. totalmente elettriche è rappresentato dai limiti operativi. Se viene installata infatti in aree geografiche caratterizzate da mesi invernali particolarmente freddi quando le temperature scendono al di sotto di particolari limiti (-10°/-15°) si blocca e non produce più acqua calda. Al di sotto dello zero inoltre il COP diminuisce sensibilmente.

Ecco perché alcuni produttori oggi propongono il sistema ibrido che rappresenta la soluzione ideale al problema delle temperature.

La pompa di calore ibrida prevede come unità interna un gruppo idronico combinato con una caldaia a gas a condensazione. Questa rappresenta un’evoluzione della pompa di calore elettrica e combina le due modalità di funzionamento in modo da raggiungere sempre il massimo dell’efficienza.

COME FUNZIONA

In pratica l’elettronica di sistema sceglie in funzione della temperatura esterna, dei costi dell’energia e della richiesta di calore, se attivare la pompa di calore, la caldaia o entrambe le tecnologie contemporaneamente con l’obiettivo di funzionare sempre nella modalità più economica possibile.

Se la temperatura esterna consente di mantenere il COP atteso la macchina funziona solo in modalità pompa di calore con le dinamiche già illustrate in precedenza.

Quando le temperature esterne sono particolarmente basse la pompa di calore e la caldaia vengono attivate contemporaneamente modulando i consumi in modo da mantenere sempre la massima performance.

Quando la temperatura esterna scende al di sotto di una soglia limite la caldaia a condensazione è l’unica tecnologia attiva perché in tal caso la pompa di calore non può funzionare e i consumi elettrici sarebbero eccesivi.

Va detto che in Italia nel corso di una stagione invernale, per la maggior parte del tempo la richiesta di riscaldamento è soddisfatta dalla sola pompa di calore o dalla modalità di funzionamento ibrida. Il risultato finale è una efficienza superiore del 35% rispetto ad una normale caldaia a condensazione.

PERCHÉ UTILIZZARE I SISTEMI A PDC INVECE DELLA CALDAIA A GAS

• 1 MC di gas Metano costerà a breve 90 Eurocent e utilizzato con una caldaia tradizionale produce circa 7 KW termici/di calore (9 KW con una nuova caldaia a condensazione).
• Costo KW termico/di calore con caldaia tradizionale = 12,85 Eurocent (10 Eurocent con caldaia a condensazione).
• 1 KW/h di elettricità costa massimo 20 Eurocent (contratto standard 3 KW) ed utilizzato con un sistema a pompa di calore produce 3,5 KW termici.
• Costo KW termico/di calore con sistema a pompa di calore = 5,7 Eurocent

Da questi semplici conti risulta quindi che con gli attuali sistemi a pompa di calore ad alta efficienza si risparmia più del 60% rispetto alla caldaia tradizionale e circa il 50% rispetto alla caldaia a condensazione In più, trattandosi di elettricità, il risparmio sulle bollette energetiche (gas + elettricità) può essere portato fino al 90-95% installando sul tetto un impianto fotovoltaico che produce elettricità gratuita e che praticamente azzera le bollette di energia elettrica.

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INCENTIVI

Abbiamo visto che il sistema a pompa di calore offre concreti vantaggi in termini di risparmio ma la convenienza diventa ancora più sensibile se consideriamo anche gli incentivi statali offerti a chi installa questo tipo di tecnologia.

CONTO TERMICO 2.0

Ha lo scopo di promuovere interventi di piccole dimensioni tesi a migliorare l’efficienza energetica degli edifici già esistenti e la produzione di energia termica da fonti rinnovabili.

Si tratta di un incentivo economico corrisposto dal GSE nella forma di rate annuali costanti della durata compresa tra 2 e 5 anni, a seconda della tipologia di intervento e della sua dimensione, oppur in un’unica soluzione, nel caso in cui l’ammontare dell’incentivo non superi i 5.000 euro.

Per maggiori informazioni visita il sito: GSE

DETRAZIONE FISCALE 65% PER INTERVENTI DI EFFICIENZA ENERGETICA

Per l’installazione delle Pompe di Calore ad alta efficienza (come definito da specifiche tabelle dell’Agenzia delle Entrate) se effettuata in sostituzione dell’esistente generatore di calore esiste anche un’altra forma di incentivo costituito dalla detrazione IRPEF del 65% delle spese sostenute. La detrazione viene applicata su quote annuali per 10 anni.

Per maggiori informazioni visita il sito: ACS – AGENZIA DELLE ENTRATE