La pompa di calore è un prodotto di punta, insieme ai pannelli fotovoltaici, delle energie rinnovabili, in quanto utilizza fonti di energia rinnovabile per il riscaldamento delle nostre case. Nei piani politici, la sua espansione è un punto fondamentale della cosiddetta transizione energetica. Tuttavia, ci sono alcune considerazioni da fare, perché dal punto di vista tecnico è un fatto indiscutibile che le pompe di calore funzionano meglio in determinate condizioni, come ad esempio in case di nuova costruzione con basse perdite di calore, preferibilmente con riscaldamento a pavimento. Non è un segreto che solo una parte degli edifici soddisfi queste condizioni. Tuttavia, tutti notano che le pompe di calore vengono installate anche nelle case più vecchie. Come funziona? O forse stai pensando di installare una pompa di calore in una casa vecchia? Se è così, continua a leggere.
✅ Cosa devi sapere sull'installazione di una pompa di calore in una casa vecchia
Le case vecchie spesso presentano alte perdite di calore - questo è il punto cruciale della nostra discussione. Questo rappresenta un problema serio quando si pianifica la sostituzione di una caldaia tradizionale con una pompa di calore. Gli studi indicano che una pompa di calore può funzionare relativamente in modo economico (riferendosi al consumo di energia elettrica) in edifici con basse perdite di calore - e qui si presenta il problema. Ciò che è conveniente nelle costruzioni nuove non è detto che funzioni allo stesso modo in un edificio vecchio, soprattutto se in precedenza non è stata effettuata una corretta coibentazione termica secondo le attuali tendenze. Tuttavia, questo può accadere, poiché una corretta ristrutturazione termica di un edificio non è una procedura economica.
✅ L'efficienza della pompa di calore in un determinato edificio diminuisce significativamente quando le perdite di calore superano i 60 W/m2 (alcuni dati simili riportano ad esempio 65 W/m2 o 70 W/m2). In queste situazioni, per mantenere una temperatura adeguata nella casa, è necessaria l'installazione di una pompa più potente, il che comporta costi elevati sia di acquisto che di successiva gestione. Pertanto, nei casi di case vecchie con elevate perdite di calore, la scelta di una pompa di calore potrebbe rivelarsi inefficace - e in pratica non conveniente. Ma l'esigenza di installare una pompa di calore leggermente più grande o più costosa non risolve la questione e non chiude il problema. Successivamente, ci troveremo a dover fare i conti con un consumo di energia elettrica molto più elevato.
Per valutare la funzionalità di una pompa di calore in un edificio vecchio, il fattore chiave è il COP (Coefficient Of Performance), che indica il rapporto tra la potenza termica dell'apparecchio e la potenza elettrica necessaria per il suo funzionamento.
Nelle case vecchie, generalmente, sono presenti sistemi di riscaldamento ad alta temperatura con radiatori tradizionali, invece di un più economico riscaldamento a bassa temperatura come quello a pavimento. Le pompe di calore sono più efficienti ed economiche quando lavorano con sistemi a bassa temperatura, come il riscaldamento a pavimento. La modernizzazione dell'edificio, limitata alla sostituzione dei radiatori con nuovi, può comportare costi elevati e non garantire il comfort termico desiderato, poiché i nuovi radiatori - i cosiddetti radiatori a pannello - funzionano al meglio in edifici con basse perdite di calore. Pertanto, prima di decidere di sostituire la fonte di calore esistente con una pompa di calore, è importante determinare le perdite di calore nell'edificio. Questo consentirà una valutazione corretta della convenienza dell'investimento, poiché su internet si possono trovare molte storie di persone che, installando una pompa di calore in una casa vecchia, si sono trovate in difficoltà quando hanno visto le bollette dell'elettricità.
✅ Perché le pompe di calore lavorano in modo più economico con il riscaldamento a pavimento, e non con i radiatori?
Molti venditori di pompe di calore potrebbero protestare, poiché è possibile riscaldare efficacemente una casa con i radiatori utilizzando una pompa di calore. Soprattutto se il sistema di riscaldamento, ad esempio, è stato modernizzato e si utilizzano radiatori di nuova generazione, che non contengono grandi quantità di acqua, ecc. Purtroppo, un sistema a radiatori non sarà mai così economico (per quanto riguarda il consumo di energia) come il riscaldamento a pavimento. Il sistema di funzionamento della pompa di calore si adatta perfettamente al riscaldamento a pavimento. Le ragioni sono facili da capire.
La pompa di calore produce calore estraendolo dall'aria (per semplificare, ci concentriamo sul tipo di pompa di calore più comune, ovvero aria-acqua). Grazie all'uso di agenti refrigeranti speciali, come R32, R410a, R290, ecc., estrae calore dall'aria e - attenzione - lo fa anche a basse temperature. Ciò è possibile grazie all'utilizzo di un fluido refrigerante che ha una proprietà insolita in natura, ossia la capacità di assorbire calore dall'ambiente, anche quando è più caldo dell'ambiente stesso. Questo spiega perché le pompe di calore funzionano anche quando la temperatura esterna è negativa.
Tuttavia, in questo modo è possibile ottenere solo una parte del calore necessario per riscaldare la casa. In questo caso, per aumentare la temperatura del fluido refrigerante, la pompa di calore avvia il processo di compressione del gas. Durante la compressione, la temperatura aumenta, e grazie a ciò possiamo ottenere un fluido riscaldato, ad esempio, a 40 o 60°C, a seconda delle necessità del nostro sistema di riscaldamento. E qui arriva la questione ovvia:
✅ Il riscaldamento a pavimento funziona con una temperatura di 30-35 °C, mentre i radiatori di vecchio tipo richiedono una temperatura di alimentazione di 55-60 °C (altrimenti questi sistemi di riscaldamento funzionano semplicemente male). Ovviamente, per i radiatori di nuova generazione, in impianti moderni, basta una temperatura di 45-50 °C, ma rimane comunque un livello molto più alto rispetto a quello richiesto per il riscaldamento a pavimento.
Se l'elemento principale della pompa di calore che consuma energia elettrica in questa fase è il compressore, con i radiatori esso deve lavorare in modo molto più intenso e per un periodo più lungo per raggiungere una temperatura più alta del fluido. Pertanto, con i radiatori il consumo di energia è sempre maggiore e la pompa di calore non raggiungerà la sua massima efficienza che potrebbe ottenere con un sistema a bassa temperatura come il riscaldamento a pavimento.
(Per chi è più curioso, la pompa di calore ha anche delle resistenze elettriche, che sono le più energivore, ma al momento le escludiamo, poiché in questa fase di produzione del calore non sono attive, cominciano a funzionare solo quando la temperatura esterna è talmente bassa che la pompa di calore non riesce più a prelevare energia termica dall'aria. Di solito accade sotto i -12 o -15 °C).
✅ Ovviamente non dobbiamo menzionare il fatto che il funzionamento della pompa di calore a temperature più alte consuma più rapidamente i componenti della pompa e che il tasso di guasto delle apparecchiature in questi sistemi è statisticamente maggiore. Questo non te lo dirà la compagnia che vuole venderti una pompa di calore per una casa vecchia.
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Molte persone che vivono in case vecchie con caldaie tradizionali, dove il riscaldamento funzionava a 60°C - quando il calore arriva alla casa - raggiungono temperature abbastanza alte, ad esempio 23-24 °C. Questo è lo standard con il riscaldamento a carbone o a legna - e quando il riscaldamento non funziona, la casa si raffredda di nuovo. Queste persone sono convinte che 23°C (per esempio) sia la temperatura necessaria per un comfort termico, al di sotto della quale si sente semplicemente freddo.
Nel frattempo, le persone che vivono in case nuove con riscaldamento a pavimento mantengono spesso la temperatura a 20-21°C e la considerano sufficiente. Temperature di 23-24°C le considerano troppo alte - l'eccezione è forse per il bagno, dove una temperatura più alta è desiderata. Come è possibile?
✅ Con il riscaldamento a pavimento, il calore inizia dai piedi. Questa è la parte del corpo più importante dal punto di vista del comfort termico, dove si trovano i nostri recettori di calore. Per questo motivo, avendo il pavimento caldo, non abbiamo bisogno di temperature così alte in casa per sentirci caldi. Non è necessario dire che vivere a temperature più basse in questo caso è più salutare, soprattutto in camera da letto. In questo articolo, però, ci concentriamo sull'aspetto economico - non dobbiamo convincere nessuno che riscaldare un edificio a 21°C costa meno che riscaldarlo a 23 o 24°C. Ecco perché una pompa di calore in una casa vecchia senza riscaldamento a pavimento non potrà essere un riscaldamento economico, anche se scegliendo il dispositivo giusto, probabilmente ce la farà. Ma dimentica il risparmio.
✅ Come prepararsi per l'installazione di una pompa di calore in una casa vecchia?
Naturalmente, l'installazione di una pompa di calore in una casa vecchia è possibile e può rivelarsi una soluzione valida. Tuttavia, una pompa di calore per una casa vecchia ha senso solo se preceduta da una ristrutturazione termica ben eseguita, che preveda la ristrutturazione del sistema di riscaldamento in modo adeguato e la riduzione delle perdite di calore. Ovviamente, una casa vecchia, costruita con materiali diversi da quelli utilizzati oggi, con un isolamento inferiore rispetto agli edifici moderni, presenterà probabilmente sempre perdite di calore più elevate rispetto a un edificio nuovo. Tuttavia, le perdite di calore non dipendono solo dalle pareti, ma principalmente dalle finestre, dal tetto, dall'isolamento (o dalla sua mancanza) e dalla qualità del sistema di riscaldamento.
✅ Sii consapevole che la ristrutturazione termica di una casa vecchia per installare una pompa di calore potrebbe essere così costosa che alla fine deciderai che una fonte di calore ad alta temperatura (ad esempio una caldaia a gas) è, al momento, una soluzione più pratica.
Il primo passo della ristrutturazione termica, da cui bisogna partire, è l'audit energetico - cioè la valutazione delle perdite di calore eseguita da un professionista. Anche se il costo va da 350 a 1000 €, è un passo importante da fare, perché il professionista indicherà effettivamente quali punti necessitano di miglioramenti, e potremo agire in modo sensato secondo un piano, soprattutto se non siamo in grado di fare tutto in una volta a causa dei costi. Questo è generalmente il caso, perché è difficile sostituire l'intero sistema di riscaldamento, finestre, porte e, ad esempio, il tetto in un solo anno.
I lavori più comuni da eseguire sono i seguenti:
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Siamo onesti: non sempre, anche se nel clima del sud Italia è più conveniente che nelle regioni con inverni rigidi. Inoltre, conviene solo se la decisione di installare una pompa di calore in una casa vecchia è accompagnata dalla decisione di una ristrutturazione termica completa e se vengono investiti i giusti fondi. Spesso l'entità di questi fondi rende difficile considerarlo come un investimento davvero conveniente. D'altra parte, bisogna anche considerare il fatto che la pompa di calore è senza manutenzione - e questo è sicuramente un aspetto importante se nell'edificio vivono persone anziane. In questo caso, la comodità di un funzionamento senza manutenzione non ha prezzo. Tuttavia, senza una preparazione adeguata per l'installazione della pompa di calore in una casa vecchia, potrebbero arrivare bollette davvero alte.
La situazione peggiore si verifica durante le gelate più intense - le pompe di calore funzionano tradizionalmente fino a circa -15 °C. Dopo, per produrre calore, devono attivare le resistenze elettriche. Immaginiamo ora che le resistenze da 8-9 kW funzionino quasi continuamente per 3 settimane e... immaginiamo le bollette.
✅ Sono noti casi in cui le persone che installavano pompe di calore in case vecchie si sono ritrovate improvvisamente con consumi di 120-150 kWh al giorno durante il freddo estremo di -20 °C, senza che in casa fosse per nulla caldo. Non ci aspettiamo che queste persone siano state informate dai venditori prima dell'installazione che l'installazione di una pompa di calore in una casa vecchia senza una ristrutturazione termica completa possa finire così.
Mi permetto di esprimere un'opinione che potrebbe sembrare controversa per alcuni, ma le sovvenzioni per le pompe di calore in alcune case vecchie che abbiamo visto sembrano un enorme spreco, se non una truffa. Spendere enormi somme di denaro pubblico per sovvenzionare le pompe di calore in case vecchie è irrazionale e privo di logica - dovrebbero esserci limiti chiari per le sovvenzioni alle pompe di calore in alcuni edifici. Ma ovviamente non condanniamo le persone che ricevono sovvenzioni per la pompa di calore in una casa vecchia. Finché è una soluzione sistematica, il suo utilizzo è normale. Tuttavia, guardando a livello sistemico, non ha nulla a che fare con una spesa razionale del denaro. E non ha nulla a che fare con la trasformazione energetica positiva del paese.
La pompa di calore per un impianto vecchio - succede anche questo. A volte ci si trova nella situazione di non poter modernizzare l'impianto. Se dobbiamo installare una pompa di calore in un impianto vecchio che funziona con un sistema aperto, sicuramente non possiamo semplicemente collegarla a un impianto esistente con un dispositivo di riscaldamento moderno come la pompa di calore, e lo stesso vale per una caldaia a gas.
In queste situazioni, è necessario separare la pompa di calore dal vecchio impianto utilizzando uno scambiatore di calore a piastre, ma deve trattarsi di uno scambiatore di calore scelto con cura per la pompa di calore, perché uno scambiatore troppo piccolo farà sì che la casa non venga riscaldata correttamente e la pompa di calore non lavorerà in modo ottimale, con conseguente aumento del consumo di energia.
In questo modo si creano due sistemi separati: uno è il sistema di riscaldamento a circuito aperto con il vaso di espansione, che in futuro potrebbe essere trasformato in un sistema più moderno e più salutare. L'altro è il sistema chiuso, il circuito in cui lavorerà la nostra pompa di calore.
Un'ottima idea. È molto saggio considerare l'eventualità di lasciare un'ulteriore fonte di calore, come una vecchia caldaia o un caminetto. È una buona alternativa nel caso di un inverno rigido - perché bisogna essere chiari, che nel caso di inverni non troppo freddi, quando la temperatura è intorno a 0°C, praticamente non dobbiamo preoccuparci di bollette elevate, e in quel caso una pompa di calore per una casa vecchia non è una cattiva idea. Il problema inizia quando arriva l'inverno vero e proprio. In quel caso, si potrebbe usare la caldaia per sopravvivere ai freddi più intensi, per poi tornare al riscaldamento con la pompa di calore.
Tuttavia, questa soluzione presenta alcuni problemi, ovvero se si utilizza un contributo per la pompa di calore, di solito la condizione è che il vecchio sistema di riscaldamento venga dismesso. Anche se relativamente nuovo e funzionante - per motivi ecologici. Spesso la condizione per ottenere il finanziamento è avere una sola fonte di calore, ossia la pompa di calore, il che è decisamente poco pratico e un approccio poco lungimirante.
Un'ulteriore fonte di calore, anche se deve funzionare con un sistema aperto, come una caldaia a carbone o un caminetto, non rappresenta un problema, in quanto può essere facilmente collegata all'impianto del sistema aperto tramite il dispositivo di cui abbiamo parlato, cioè lo scambiatore di calore a piastre.
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