Le pompe di calore rappresentano una scelta sempre più popolare nel panorama del riscaldamento e raffrescamento domestico grazie alla loro efficienza e sostenibilità. Tuttavia sono ancora molte le persone che si interrogano sui consumi energetici associati a queste macchine.
Comprendere i fattori che influenzano il consumo delle pompe di calore è essenziale per ottimizzare il loro uso e massimizzare l’impatto energetico.
In questa guida esploreremo i principali elementi da considerare quando si parla di consumi di una pompa di calore fornendo al contempo consigli pratici per aumentare l’efficienza del tuo impianto.
Analisi dettagliata: 2 esempi pratici di consumo
Quando parliamo di pompe di calore e consumi, occorre considerare la variabilità del consumo energetico in relazione a diverse condizioni operative e ambientali.
Per rendere questa analisi maggiormente concreta possiamo esaminare alcuni scenari pratici comuni evidenziando come le pompe di calore , grazie alla loro tecnologia avanzata, riescano a ottimizzare i consumi energetici.
Va però specificato che questi sono solo esempi a puro “scopo didattico” e non sempre corrispondono al singolo caso specifico. Come vedremo in seguito infatti, i fattori che determinano il consumo elettrico di una pompa di calore sono diversi.
Esempio 1: pompa di calore in abitazione singola
Ipotizziamo di installare una pompa di calore in un’abitazione di 100 mq, in una zona dal clima temperato. La pompa installata – sempre ipotizzando – ha una potenza nominale di 7,5 kW (ossia la potenza termica effettivamente resa all’ambiente) e viene utilizzata per riscaldamento, raffrescamento e produzione di acqua calda sanitaria. Durante l’inverno, con temperature esterne medie di 5°C, la pompa di calore funziona in media 8 ore al giorno.
Considerando un consumo medio di 1,8 kWh in modalità riscaldamento, il consumo giornaliero sarebbe di circa 14,4 kWh. Moltiplicando per i giorni di funzionamento effettivo della macchina in inverno (ipotizziamo 150 giorni), arriviamo a un consumo stagionale di 2.160 kWh.
Esempio 2: villetta bifamiliare
Ipotizziamo in questo caso di installare una pompa di calore in una villetta bifamiliare di 200 mq situata in una regione più fredda con temperature esterne invernali medie di 0°C. La pompa di calore da 15 kW può richiedere di funzionare circa 10 ore al giorno. Data una maggiore richiesta energetica a causa delle condizioni climatiche più severe possiamo supporre un consumo di circa 2,5 kWh. Il consumo giornaliero sale a 25 kWh e per una stagione fredda di 150 giorni il consumo totale sarà di 3.750 kWh.
Questi sono solo esempi “didattici”: non è possibile stabilire con certezza matematica il consumo di una pompa di calore senza avere dei dati precisi e specifici in merito all’impianto e ad altri fattori come abitazione, temperatura desiderata in casa e simili.
Pompa di calore per Villetta Bifamiliare
Calcolo del consumo annuale e stagionale
Comprendere il consumo energetico di una pompa di calore durante l’anno richiede di considerare diversi fattori come la potenza dell’unità, il clima locale, l’uso specifico della pompa di calore (riscaldamento, raffrescamento o produzione di acqua sanitaria).
Vediamo alcuni consigli utili in merito al consumo annuale e stagionale della pompa di calore ricordando sempre che tali dati non possono essere precisi perché gli elementi vanno considerati caso per caso.
Identificare la potenza nominale della macchina: la potenza nominale della pompa di calore espressa in kW è un buon punto di partenza per calcolare i consumi. Questo dato è indicativo della quantità massima di energia che l’unità può consumare per ogni ora di funzionamento;
stabilire il fattore di coefficienza: le pompe di calore hanno un fattore di efficienza noto come COP (Coefficient of Performance) per il riscaldamento ed EER (Energy Efficiency Ratio) per il raffrescamento. Questi valori indicano quanta energia utile (caldo o freddo) l’unità produce per ogni unità di energia consumata;
calcolare il consumo orario: per il calcolo base occorre moltiplicare la potenza nominale dell’unità per il numero di ore di funzionamento previsto. Per un risultato più realistico tecnicamente bisognerebbe considerare anche le variabili COP ed EER ma per farlo è meglio affidarsi a un professionista perché il calcolo diventa più complesso.
Oltre a ciò occorre considerare anche le variabili stagionali e l’eventuale integrazione fotovoltaica.
Per variabile stagionale si intende il numero di ore di funzionamento giornaliero che varia in base alla stagione. Ad esempio, in inverno, una pompa di calore potrebbe dover lavorare più ore per mantenere la temperatura desiderata rispetto all’autunno o alla primavera.
Se poi l’abitazione possiede un impianto fotovoltaico allora occorre sottrarre l’energia generata e consumata dalla pompa di calore dal totale del consumo energetico. Questo riflette un risparmio significativo sui consumi annui. H2W può eseguire un impianto di stoccaggio invernale dell’energia estiva. Questo impianto usa idrogeno stoccato in bombole che poi sarà convertito tramite cella a combustibile in acqua calda e elettricità. La produzione dell’idrogeno avviene tramite elettrolisi dell’acqua e compressa nel caso di bombole ad alta pressione o esiste una variante a bassa pressione e minimi ingombri a un costo superiore. L’impianto produce calore per 30 anni ammortizzando il costo dell’impianto senza problemi.
Facciamo ancora una volta un esempio pratico:
Prendiamo come esempio una cella combustibile da 5kW e un elettrolizzatore da 2.4kW con un impianto fotovoltaico che genera il fabbisogno invernale e estivo:
Supponiamo di prendere ad esame una pompa di calore con potenza nominale di 10 kW, SCOP medio di 5,13 in modalità riscaldamento, e operatività media giornaliera di 6 ore in inverno e 4 ore in estate.
Inverno: 10 kW x 6 ore/giorno x 120 giorni = 7.200 kWh.
Inserendo anche il SCOP il consumo effettivo sarebbe di 7.200 kWh/5,13 = 1.403 kWh
Estate: 10 kWh x 4 ore/giorno x 90 giorni = 3.600 kWh.
Inserendo anche l’EER il consumo effettivo sarebbe di 3.600 kWh/4,36 = 825 kWh.
Il consumo annuale approssimativo – senza considerare primavera e autunno – sarebbe di 1.403 kWh + 825 kWh = 2.228 kWh.
Il fabbisogno complessivo e di 10’800kWh annui se abitiamo a un altezza geografica che si stima un potenza media di 1000 kWh/kWp annui con un fotovoltaico ci servo almeno 5.5kWp comprendendo l’autoconsumo per 4 persone per 4048kwh annui serve un pannello fotovoltaico minimo di 10.85kWp.
in inverno: la termopompa alimentata dalla cella a combustibile produce 5610kWht e utilizza 1683kWht prodotti dalla conversione del’ idrogeno andando a coprire il fabbisogno termico di 7293 kWht consumando 85kg di idrogeno prodotti nel periodo estivo tramite l’elettrolizzatore in 243 giorni di sole consumando 4666kWh.
il contenuto di 85kg di idrogeno occupa 8 rack con 16 bombole mentre se vogliamo uno stoccaggio per il fabbisogno energetico arriviamo a 150kg 14 rack e un ciclo di funzionamento per caricare le bombole di 16 ore per 243 giorni solari o due elettrolizzatori che consumano 8133kWh.
Vogliamo caricare l’auto elettrica stimiamo sono altri 1993kwh annui per facilitare i calcoli facciamo uno stoccaggio di 200kg di idrogeno in 18 rack
avremmo bisogno di almeno 13.5kWp di fotovoltaico e batterie piu’ grandi per avere la capacità necessaria di caricare a qualunque ora.
lo stesso impianto può anche alimentare una palazzina plurifamiliare con 4 abitazioni di 4 persone creando una rcp virtuale e avremmo bisogno di piu potenza:
4 appartamenti di: 115[m2]
fotovoltaico: 15[kWp], 17’447[kWh/annui]
pompa di calore: 12[kWel]
Elettrolizzatore 12kWel, 3kWth
200kg di idrogeno, 18 rack (1 rack=16 bombole)
cella combustibile 10kWel, 10.3kWth
40kWh di batterie
È importante ribadire che questi calcoli sono solo indicativi: per ottenere il consumo effettivo di una macchina è sempre opportuno affidarsi a un professionista che possa effettuare l’analisi considerando gli innumerevoli fattori determinanti che vedremo nel prossimo paragrafo.
Fattori determinanti nel consumo delle pompe di calore
Il consumo energetico di una pompa di calore – come ribadito più volte nel corso di questo articolo – è influenzato da moltissimi fattori alcuni dei quali controllabili dall’utente, mentre altri dipendono dalle caratteristiche intrinseche del dispositivo o dell’ambiente in cui è installato. Comprendere questi fattori può aiutare a ottimizzare l’uso della pompa di calore migliorandone l’efficienza e riducendo i costi operativi.
Ecco i fattori da considerare in merito ai consumi della pompa di calore:
l’isolamento dell’edificio: un fattore critico che influisce sull’efficienza della pompa di calore è l’isolamento termico dell’edificio. Un buon isolamento riduce la perdita di calore in inverno e l’ingresso di calore in estate, diminuendo il carico di lavoro della pompa di calore e, di conseguenza, il consumo energetico;
la temperatura esterna: le pompe di calore sono più efficienti in climi moderati. Temperature estreme, sia fredde che calde, possono ridurre l’efficienza della pompa di calore, aumentando i consumi energetici;
il dimensionamento dell’unità: un’unità sovra o sottodimensionata rispetto alle necessità dell’edificio può comportare inefficienze. Un’unità troppo grande consuma più energia per avviarsi e spegnersi frequentemente, mentre un’unità troppo piccola potrebbe dover lavorare più duramente per mantenere la temperatura desiderata;
il settaggio della temperatura: impostare la temperatura termostatica su valori eccessivamente alti in inverno o bassi in estate può aumentare significativamente i consumi energetici. È consigliabile utilizzare impostazioni moderate per ottimizzare il comfort e l’efficienza energetica;
la manutenzione: una manutenzione regolare è essenziale per mantenere l’efficienza della pompa di calore. Filtro dell’aria ostruito, bobine sporche e un sistema di distribuzione dell’aria inefficiente possono ridurre l’efficienza energetica della pompa di calore;
l’integrazione con energia rinnovabile: l’uso di pannelli fotovoltaici per alimentare la pompa di calore può ridurre notevolmente i costi energetici. L’energia gratuita proveniente dal sole compensa il consumo elettrico della pompa di calore, migliorando l’efficienza complessiva del sistema;
la tecnologia della pompa di calore: le pompe di calore più moderne, come quelle prodotte da , sono dotate di tecnologie avanzate che migliorano l’efficienza energetica, come i compressori inverter e i sistemi di controllo intelligenti, che adattano il funzionamento dell’unità alle esigenze reali, riducendo i consumi.
Conoscere e gestire questi fattori può significativamente influenzare l’efficienza del sistema di una pompa di calore: le pompe sono progettate tenendo conto anche di questi principi e garantiscono prestazioni ottimali per chi le utilizza essendo al contempo sostenibili per l’ambiente.
5 strategie per ottimizzare il consumo e aumentare l’efficienza delle pompe di calore
L’ottimizzazione dell’efficienza energetica delle pompe di calore non solo riduce l’impronta ecologica della tua casa ma porta anche a significativi risparmi economici. Ecco alcune strategie chiave per ottimizzare i consumi nell’ottica delle pompe di calore per il residenziale:
migliorare l’isolamento dell’edificio: un adeguato isolamento riduce il bisogno di riscaldamento e raffreddamento, diminuendo il lavoro richiesto alla pompa di calore. Le pompe di calore , con la loro elevata efficienza, traggono il massimo vantaggio da case ben isolate, massimizzando i risparmi energetici;
uso della nostra elettronica: il sistema HCC (House Climate Control) è di nostra produzione e questo ottimizza l’uso delle pompe di calore regolando la temperatura in base alle esigenze in casa. Le pompe di calore vantano sistemi di gestione casa intelligenti permettendo un controllo preciso e flessibile delle impostazioni di temperatura per un comfort personalizzato e una maggiore efficienza energetica;
manutenzione regolare: una manutenzione programmata assicura che la pompa di calore operi sempre al massimo dell’efficienza. si distingue per la sua semplicità di manutenzione, assicurando che l’efficienza del sistema rimanga ottimale nel tempo;
utilizzo di compressori inverter: i compressori inverter adeguano la potenza in base al fabbisogno reale, riducendo i consumi energetici. Le pompe di calore utilizzano questa tecnologia per garantire una regolazione del riscaldamento e del raffrescamento, offrendo un comfort su misura con un consumo energetico minimo;
integrazione con fonti rinnovabili: collegare la pompa di calore a un sistema di pannelli fotovoltaici riduce ulteriormente i costi operativi, utilizzando energia pulita e gratuita. è progettata per integrarsi perfettamente con le energie rinnovabili, massimizzando l’impatto positivo sull’ambiente e sulla bolletta energetica.
Ecco infine tutti i punti di forza delle pompe di calore per il settore residenziale che hanno già contribuito a rendere maggiormente efficienti case, villette e interi complessi residenziali in Italia e in tutta Europa:
100% ecologiche: grazie all’uso di gas refrigeranti a basso impatto ambientale e alla compatibilità con l’energia solare, le pompe di calore sono un’eccellenza nel panorama delle soluzioni sostenibili per il riscaldamento e il raffreddamento domestico;
super silenziose: il comfort acustico è garantito da tecnologie avanzate che riducono al minimo il rumore operativo, rendendo una scelta ideale per ogni ambiente domestico;
controllo remoto avanzato: con l’app HOUSE CLIMATE CONTROL, gli utenti possono gestire e monitorare la loro pompa di calore da qualsiasi luogo, ottimizzando il comfort e l’efficienza energetica;
efficienza energetica superiore: l’innovazione continua nel reparto R&D di ha portato allo sviluppo di pompe di calore che stabiliscono nuovi standard di efficienza, riducendo significativamente i consumi energetici e i costi operativi per gli utenti.
Ti piacerebbe capire se una pompa di calore può aiutarti a risparmiare in bolletta? Se è adatta alla tua abitazione e al tuo stile di vita?
Contattaci, saremo felici di rispondere a ogni tuo dubbio: ti forniremo un preventivo in base alle tue richieste.