Pompe di calore per acqua calda: sistema, costi e vantaggi
Una pompa di calore per acqua calda produce acqua calda in modo ecologico, efficiente ed economico. Nel nostro articolo tecnico ti spieghiamo innanzitutto il funzionamento e le differenze rispetto a una pompa di calore per riscaldamento. Inoltre, scopri in quali casi una pompa di calore per acqua calda è vantaggiosa e quali sono i costi di acquisto e di esercizio.
Indice dei contenuti
Le pompe di calore per acqua calda, note anche come pompe di calore per acqua calda sanitaria (ACS) funzionano con un principio simile a quello di una pompa di calore per riscaldamento: l'apparecchio utilizza il calore ambientale disponibile gratuitamente, lo pompa in un circuito di compressione portandolo ad un livello di temperatura più elevata e rendendolo così utilizzabile nel sistema di acqua calda.
Le pompe di calore funzionano in modo simile a un frigorifero tradizionale. Tuttavia, invece di assorbire il calore dall'interno e raffreddare l'ambiente esterno dissipando questo calore, la pompa di calore segue esattamente il processo opposto. Il sistema assorbe il calore dall'esterno e lo trasferisce al sistema di riscaldamento a una temperatura più elevata.
Consiglio pratico
Come fonte di energia per una pompa di calore per acqua calda è possibile utilizzare l'aria esterna tramite un collegamento all'esterno o l'aria interna, ad esempio quella proveniente dai locali seminterrati.
In alternativa è possibile utilizzare anche fonti di calore residuo presenti nell'abitazione, come ad esempio un'asciugatrice o un impianto di ventilazione.
Progettazione di una pompa di calore per acqua calda
Le pompe di calore per acqua calda forniscono esclusivamente acqua calda, che può essere utilizzata per fare la doccia, il bagno o in cucina. Per questo motivo, la potenza termica dell'apparecchio è notevolmente inferiore a quella di una pompa di calore per riscaldamento.
Tendenzialmente, si può partire dal presupposto che una persona abbia un fabbisogno medio di acqua calda di circa 40-50 litri al giorno. In una famiglia di quattro persone, la pompa di calore deve quindi fornire fino a 200 litri di acqua calda al giorno. Per questo motivo, le pompe di calore per acqua calda sanitaria sono solitamente dotate di un accumulatore che garantisce la fornitura affidabile di acqua calda a tutti gli abitanti in qualsiasi momento.
In condizioni ottimali, le pompe di calore funzionano in modo efficiente ed ecologico, perché forniscono una quantità di energia termica pari a un multiplo dell'energia elettrica utilizzata. L'energia residua necessaria viene ricavata dal sistema attraverso l'energia termica naturale presente nell'aria ambiente.
Inoltre, la pompa di calore per acqua calda funziona indipendentemente dal riscaldamento, quindi non è necessario ricorrere a combustibili fossili, soprattutto quando le temperature sono miti, e l'acqua può essere riscaldata con emissioni ridotte e a costi contenuti.
L'efficienza energetica di una pompa di calore si misura tramite due parametri principali: il coefficiente di prestazione (COP) e il coefficiente di prestazione stagionale (sCOP).
Il coefficiente di prestazione di una pompa di calore per acqua calda
Il coefficiente di prestazione è anche denominato “Coefficient of Performance” (COP) e indica il rapporto tra la potenza termica prodotta e l'energia elettrica assorbita. Se una pompa di calore per acqua calda assorbe ad esempio un kilowatt di potenza elettrica e fornisce quattro kilowatt di calore per la produzione di acqua calda, il COP è pari a 4.
Il coefficiente di prestazione stagionale, invece, tiene conto delle differenze stagionali e mette in relazione l'energia termica utilizzata durante l'intero anno con l'energia elettrica totale impiegata. Come per il COP, un coefficiente di prestazione stagionale più elevato corrisponde a una maggiore efficienza e sostenibilità della pompa di calore.
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La differenza fondamentale tra una pompa di calore per ACS e una pompa di calore per riscaldamento è che la prima riscalda esclusivamente l'acqua potabile (o acqua sanitaria). Per questo motivo, l'apparecchio è molto più compatto ed è l’ideale se non hai bisogno di entrambe le funzioni in un unico apparecchio.
Se invece desideri utilizzare una pompa di calore sia per l’acqua calda che per il riscaldamento puoi fare affidamento su una tradizionale pompa di calore, che svolge entrambe le funzioni. Le pompe di calore per acqua calda sono solo una sottocategoria speciale delle pompe di calore, nel caso in cui tu non abbia bisogno di entrambe le funzioni in un unico apparecchio.
Clima ideale negli ambienti grazie alla pompa di calore per acqua calda
Uno degli effetti collaterali particolarmente piacevoli dell'utilizzo di una pompa di calore per ACS è che garantisce anche un clima molto confortevole. Se installata all'interno, la pompa di calore sottrae aria calda e umida alla stanza e la sostituisce con aria più fresca e secca.
Nelle abitazioni è possibile sfruttare questo effetto installando la pompa di calore per acqua calda in locali come dispensa o cantina. Qui crea un clima secco e fresco, ideale per la conservazione degli alimenti. Inoltre, si previeneanche la formazione di muffa.
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Grazie al loro elevato coefficiente di prestazione, le pompe di calore per acqua calda sono molto ecologiche rispetto alle caldaie elettriche. Se desideri rendere la pompa di calore ancora più ecologica, è possibile combinarla con fonti di energia rinnovabile.
Ad esempio, Molto efficiente è la combinazione di una pompa di calore per acqua calda con il fotovoltaico (PV). Se disponi di un impianto fotovoltaico, puoi utilizzare l'energia solare prodotta direttamente per azionare il compressore della pompa di calore. In questo modo migliori ulteriormente il bilancio di CO2 della pompa di calore e aumenti anche l'efficienza economica dell'impianto fotovoltaico.
Infatti, alla luce delle basse tariffe di immissione in rete e del forte aumento dei prezzi dell'energia elettrica, è particolarmente vantaggioso consumare l'energia elettrica autoprodotta invece di immetterla nella rete pubblica. Con una pompa di calore è possibile aumentare la quota di energia autoprodotta e quindi risparmiare sui costi dell'energia elettrica.
Il prezzo di acquisto di una pompa di calore per acqua calda dipende dalla potenza termica dell'apparecchio, ma rimane generalmente più conveniente rispetto a una pompa di calore per riscaldamento. Per questo motivo è difficile stimare con precisione i costi.
In ogni caso, oltre al costo dell’apparecchio stesso, ènecessario calcolare anche la consegna, l'installazione e la messa in funzione. L'installazione di una pompa di calore per acqua calda sanitaria non richiede tanto tempo quanto quella di una pompa di calore tradizionale. Inoltre, il nostro consiglio è quello di verificare sempre gli incentivi statali disponibili, perché il prodotto potrebbe ricevere un incentivo.
I costi di esercizio sono determinati in modo significativo dai costi dell'energia elettrica necessaria per azionare il compressore. Dato che le pompe di calore funzionano senza la combustione di materie prime fossili, la manutenzione della pompa di calore è ridotta al minimo. I costi di manutenzione e riparazione sono contenuti.
Per determinare i costi annuali dell'elettricità, prendiamo nuovamente come esempio una famiglia di quattro persone con un fabbisogno giornaliero di acqua calda di 200 litri. Il calcolo è il seguente:
Costi annui dell'energia elettrica di una pompa di calore per acqua calda per 4 persone
Come puoi vedere, si tratta di costi relativamente contenuti. Sulla base delle ipotesi formulate, puoi calcolare in modo approssimativo se l'utilizzo di una pompa di calore per acqua calda è conveniente per il tuo fabbisogno personale di acqua calda.
La convenienza di una pompa di calore per acqua calda dipende sempre in larga misura dalle condizioni individuali. In questo caso giocano un ruolo importante soprattutto il tipo di produzione di acqua calda utilizzata finora, il fabbisogno di acqua calda nella tua abitazione e il luogo di installazione. Se desideri utilizzare la pompa di calore solo per riscaldare l'acqua, la pompa di calore per acqua calda è un'opzione economica e sostenibile. La pompa di calore per riscaldamento può però anche riscaldare e quindi è conveniente se hai bisogno di entrambe le funzioni.
Sostituzione di uno scaldabagno elettrico
In una tipica famiglia di quattro persone, sostituendo uno scaldabagno elettrico con una pompa di calore per acqua calda è possibile ottenere un risparmio annuo sui costi dell'elettricità pari a 790 euro. L'investimento in una pompa di calore riduce sensibilmente i costi annui dell'elettricità e quindi si ammortizza in tempi brevi. Inoltre, con la modernizzazione contribuisci attivamente alla tutela dell'ambiente.
Sostituzione di un impianto di riscaldamento a gasolio o a gas
Se l'attuale sistema di fornitura di acqua calda si basa sulla combustione di combustibili fossili come gasolio o gas, la pompa di calore per acqua calda è un'alternativa affidabile e sostenibile per la produzione di acqua calda.
Un coefficiente di prestazione stagionale più alto indica una maggiore efficienza della pompa di calore. Anche le caratteristiche dell'abitazione, come ad esempio l'isolamento, giocano un ruolo importante, ma di solito non sono un criterio esclusivo. Prima di prendere una decisione, chiedi consiglio a un'azienda specializzata e informati sulle attuali possibilità di finanziamento.
Utilizzo del calore residuo
Maggiore è il livello di temperatura utilizzato all'evaporatore, più efficiente è il funzionamento della pompa di calore. Per questo motivo è particolarmente interessante abbinare una pompa di calore per acqua calda a una fonte di calore residuo presente in casa.
Le pompe di calore per acqua calda sono tecnicamente mature, convincono per la loro struttura compatta e possono essere installate con un investimento relativamente contenuto. Indipendentemente dal fatto che si desideri utilizzare l'aria esterna o l'aria interna per il funzionamento, le aziende specializzate sono in grado di installare e mettere in funzione la pompa di calore a regola d'arte.
Per valutare con precisione la redditività dell'acquisto di una pompa di calore per acqua calda, si consiglia di rivolgersi a un'azienda specializzata qualificata. Quest'ultima non solo è in grado di determinare il fabbisogno effettivo di acqua calda, ma può anche fornire informazioni fondate sui costi e sul risparmio annuo.
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