Pompa di calore con termosifoni funziona?

Pompa di calore con termosifoni funziona

Pompa di calore con termosifoni funziona? Guida completa.

Hai una casa, un edificio scaldato da termosifoni e vorresti passare alla pompa di calore ma non sei sicuro. Pareri discordanti ti confondono le idee.
Non preoccuparti, è normale. Se ne parla molto sul Web, ma se tu avessi spiegazioni esaustive e precise, tutto sarebbe più facile.

La migliore soluzione per decidere se la pompa di calore va bene o no su un impianto a termosifoni è informarti dal punto di vista tecnico.

Con i numeri delle rese alla mano vediamo quando la pompa di calore con i radiatori funziona bene e quando no.

Indice

Funziona una pompa di calore con termosifoni?

Una pompa di calore collegata a un impianto a termosifoni funziona.
Meglio se la pompa di calore collegata ai radiatori funziona con gas R290 (propano), questo perché riescono a raggiungere i 72C°.
Ma non serve raggiungere questa temperatura, perché non è conveniente per i costi che avrebbe in bolletta. Inoltre, fare lavorare al limite della potenza una pompa di calore, vuole dire accorciarle la vita. Il compressore a lungo andare se stressato dura poco.
Lo scopo di una pompa di calore con gas R290 è quello di avere una pompa di calore molto performante.
Anche pompe di calore con altri gas refrigeranti possono andare bene in combinazione con i termosifoni, basta che i numeri, cioè il COP corrisponda a valori buoni per risparmiare.
Anche se tecnicamente una pompa di calore funziona con i radiatori, non vuole dire che faccia al caso tuo.

Vediamo assieme tutti gli aspetti da valutare per poter mettere una pompa di calore e chiudere il gas anche con un impianto a termosifoni.

Quali termosifoni con una pompa di calore?

Con una pompa di calore  Quali sono i migliori termosifoni con pompa di calore? Ghisa, acciaio o alluminio?
Direi che il materiale con cui è realizzato il termosifone non è molto importante anche se quelli in acciaio sono solitamente i più indicati.
La cosa più importante è la temperatura che il termosifone chiede alla pompa di calore, più è bassa e meglio è. Per questo solitamente quelli in acciaio a piastra radiante (non quelli tubolari) sono quelli che lavorano meglio a temperature più basse. Ma non per forza devi cambiare i termosifoni, basta agire sulla programmazione degli orari e della temperatura di mandata (regolazione climatica) che descrivo nel paragrafo “Come regolare l’impianto pompa di calore con termosifoni?”.
Una soluzione può essere fatta aggiungendo elementi ai radiatori, specialmente se con la regolazione non hai ottenuto risultati soddisfacenti.

A quale temperatura devono essere i termosifoni con la pompa di calore?

Un requisito fondamentale per rendere economico un impianto con pompa di calore e termosifoni è che la temperatura di mandata sia quella giusta. Ma quale è la temperatura giusta per una pompa di calore e termosifoni?
Una pompa di calore è più efficiente più è bassa la temperatura di mandata dell’impianto.

Per ogni grado in più richiesto alla pompa di calore i consumi di energia elettrica aumentano del 2,5%.

La vecchia “scuola” progettava impianti a termosifoni con mandate di 60-65C°, ma questo era legato a un epoca in cui il costo dell’energia non era un problema. Oggigiorno il costo dell’energia e l’inquinamento sono di vitale importanza nella progettazione degli impianti di riscaldamento.

Partiamo dalla peggiore delle ipotesi: abbiamo un edificio in cui i radiatori sono dimensionati per lavorare a 65C°. Se si osserva il funzionamento di questo impianto ad alta temperatura, si potrebbe notare che la caldaia a gas fa ripetute accensioni e spegnimenti perché i termostati segnalano alla caldaia che è stata raggiunta la temperatura di 20C° negli ambienti.
Ebbene, anche senza toccare nulla all’impianto a termosifoni, ma semplicemente agendo sulla temperatura di mandata dell’impianto e sul tempo di riscaldamento, si raggiunge ugualmente la temperatura di 20C° sugli ambienti.

Diciamo che per un determinato edificio servano 100kWh per essere riscaldato 24 ore, ragioniamo su 2 ipotesi:

  • Mandata 65C° con accensioni ripetute della caldaia per un complessivo di 5 ore ogni 24 ore: la potenza impiegata dal generatore di calore sarebbe di 20kW.
  • Mandata 50C° con la caldaia costantemente accesa per 12 ore: la potenza impiegata dal generatore di calore sarebbe di 8kW.

 

Quindi il ragionamento più semplice per abbassare la temperatura dei termosifoni è quello di avere chiaro il concetto che la potenza necessaria per scaldare un edificio si riduce in proporzione al tempo di riscaldamento. Inoltre, più è bassa la temperatura dei radiatori e maggiore sarà l’apporto di riscaldamento per irraggiamento, cioè quello che riscalda maggiormente i muri dell’edificio (massa dell’edificio). Un ambiente con i muri caldi dà una sensazione di comfort superiore a un ambiente con muri freddi anche se il termometro segna 20C° in entrambi i casi.

Nel caso si voglia mettere una pompa di calore con termosifoni, sarebbe da verificare quanto è la temperatura minima di mandata per raggiungere la temperatura ideale dei propri ambienti.
Quindi impostare il riscaldamento a 20C° con mandata a 50C° senza fasce orarie, cioè acceso per 24 ore e verificarne l’efficacia dopo almeno 2 giorni.
Attenzione! Al variare delle temperature esterne è necessario compensare innalzando o abbassando le temperature di mandata. Per automatizzare questa funzione, le migliori pompe di calore hanno una regolazione climatica dell’impianto. 

A parte questo sistema empirico per verificare la temperatura limite basso di mandata dei termosifoni, ci si può rivolgere a un tecnico che sa calcolare questo dato.

Nel caso in cui non si riesca ad abbassare sufficientemente la temperatura di mandata ai termosifoni si possono adottare 2 soluzioni:

  • Aumentare il numero di elementi o di termosifoni
  • Cambiare tipologia di termosifone

 

L’ideale per mettere le pompe di calore con termosifoni è di avere un impianto che non superi i 55C° di mandata.

Quanto consuma una pompa di calore con termosifoni?

I dati di una pompa di calore sono solitamente relativi a W35C°/A7C°, cioè W Water-Acqua 35C° (temperatura indicativa di riscaldamento a pavimento) e A Air-Aria esterna 7C° (temperatura media invernale. Con questi dati viene indicato il COP, cioè il coefficiente di resa. Il coefficiente di resa (COP) più e alto meno energia consuma.
Una pompa di calore consuma di più rispetto al COP a W35/A7 al variare di questi valori.

Vediamo come influenza il COP la temperatura esterna in questa tabella con una pompa di calore da 12kW a 35C° su riscaldamento a pavimento:

W35 C° (mandata impianto)

A-7


(aria esterna)

A2 C°
(aria esterna)

A7 C°
(aria esterna)

A12 C°
(aria esterna)

COP

COP 3.67

COP 5,83

COP 7,96

COP 10,29

Guadagno sul metano comprando energia elettrica

-52%

-70%

-78%

-83%

Rese pompa di calore aria/acqua W35 (riscaldamento a pavimento)

Come influenza il COP la temperatura esterna in questa tabella con una pompa di calore da 12kW a 55C° su riscaldamento a radiatori:

W55 C° (mandata impianto)

A-7


(aria esterna)

A2 C°
(aria esterna)

A7 C°
(aria esterna)

A12 C°
(aria esterna)

COP

COP 2.67

COP 4,46

COP 5,81

COP 7,41

Guadagno sul metano comprando energia elettrica

-35%

-61%

-70%

-76%

Rese pompa di calore aria/acqua W55 (radiatori)

ATTENZIONE!

Queste rese si riferiscono a una pompa di calore di altissimo livello con gas R290 (propano) che ha un SCOP, COP medio stagionale altissimo di 6.02!
Questi valori non valgono per una qualsiasi pompa di calore.

Come regolare l'impianto pompa di calore con termosifoni?

Specialmente se non vuoi modificare gli attuali radiatori, bisogna lavorare sulla regolazione del riscaldamento. I radiatori potrebbero essere sufficienti con una temperatura di mandata di circa 50C° ma la condizione è quella di lasciarli accesi 24h!

L’ideale è avere una centralina climatica che, in base alla temperatura esterna, cambia la temperatura della mandata ai radiatori, ma si può fare anche manualmente.

Il riscaldamento costante 24h al giorno dà il risultato di consumare meno energia e creare un ambiente confortevole già a 18-19C°.

Quindi meglio 18-19C° h24 che 21C° a fasce orarie.

Pompa di calore con termosifoni e fotovoltaico, è veramente gratis?

Cerchiamo di svelare un falso mito: “…metti il fotovoltaico e la pompa di calore va gratis”

Che un impianto fotovoltaico dia un buon contributo ad abbassare le bollette elettriche è vero, ma bisogna ragionare in una maniera più ampia per capire quali possono essere gli effettivi vantaggi in termini di consumo.

Si riescono a fare impianti con pompa di calore e fotovoltaico dove si riesce a coprire fino all’80% con l’energia elettrica prodotta dai pannelli Fotovoltaici. Ma per raggiungere questi risultati bisogna progettare un impianto adeguato, con puffer per esempio e una regolazione autarchica. Le batterie hanno un costo alto per metterne di dimensioni adeguate per alimentare la pompa di calore nelle ore di mancanza di irraggiamento solare. Solitamente le batterie sono dimensionate per esigenze ridotte.

Bisogna ragionare che il fotovoltaico in inverno è meno efficiente, spesso il cielo è coperto d’inverno, hai necessità di scaldare anche dopo il tramonto.

Il fotovoltaico è un investimento da aggiungere alla pompa di calore, anche se con i numeri alla mano merita l’investimento. Senz’altro merita investire su un impianto fotovoltaico con moduli molto efficienti.

Conviene investire qualcosa in più per la pompa di calore anziché metterne una più economica a cui aggiungere il fotovoltaico.

La pompa di calore deve avere una gestione economica anche senza fotovoltaico che permetta di staccarsi dalla fornitura di gas, la cosiddetta casa no gas.

Quando la pompa di calore con termosifoni non conviene?

In conclusione una pompa di calore non è conveniente se il rapporto tra Temperatura dei termosifoni (mandata) e Temperatura media invernale dà un COP intorno al 1,7.
Con un SCOP superiore a 3,5 una pompa di calore ha un costo energetico inferiore a una caldaia a metano del 50%.

Per questo solo un tecnico specializzato in energie rinnovabili con questi dati alla mano è in grado di determinare quando la pompa di calore è adatta o meno a un determinato impianto a termosifoni.

Pompa di calore con termosifoni, investimento e rientro economico con o senza fotovoltaico

Vediamo in questi grafici un esempio di investimento, rientro economico e utile di una pompa di calore con un impianto a termosifoni.

Pompa di calore senza fotovoltaico: ammortamento, ricavo e utile

Dal seguente grafico vediamo il rientro economico e l’utile di una pompa di calore senza fotovoltaico:

Pompa di calore con termosifoni senza fotovoltaico ammortamento e ricavo

Analizziamo i dati di questo grafico della pompa di calore senza fotovoltaico:

  • Investimento pompa di calore aria acqua europea performante 13kW IVA e montaggio inclusi: 16.500€
  •  Incentivo detrazione fiscale in 10 anni 65%: 10.725€
  • Consumo annuo di metano preintervento: 2.500€
  • Risparmio annuo con pompa di calore con SCOP 3,5 in confronto al metano: 1.250€ (consumo annuo 1.250€)
  • 7° Anno: Rientro dell’investimento
  • 10° Anno: Utile 6.725€
  • 15° Anno: Utile 12.975€
  • 20° Anno: Utile 19.225€
  • 25° Anno: Utile 25.475€
  • 30° Anno: Utile 31.725€
 

Pompa di calore con fotovoltaico: ammortamento, ricavo e utile

Pompa di calore con termosifoni con fotovoltaico ammortamento e ricavo

Analizziamo i dati di questo grafico della pompa di calore su termosifoni e fotovoltaico:

  • Investimento pompa di calore aria acqua europea performante 13kW IVA e montaggio inclusi: 16.500€
  • Investimento impianto fotovoltaico da 4,3kWp con moduli fotovoltaici molto efficienti IVA, pratiche e montaggio incluso: 12.490€
  •  Incentivo pompa di calore detrazione fiscale in 10 anni 65%: 10.725€
  •  Incentivo fotovoltaico detrazione fiscale in 10 anni 50%: 6.245€
  • Totale detrazioni fiscali in 10 anni: 16.970€
  • Consumo annuo di metano preintervento: 2.500€
  • Risparmio annuo con pompa di calore con SCOP 3,5 in confronto al metano con un impianto fotovoltaico (con una gestione autarchica che copre il 70% con l’autoproduzione dal sole): 2.125€ (consumo annuo 375€)
  • 7° Anno: Rientro dell’investimento
  • 10° Anno: Utile 9.230€
  • 15° Anno: Utile 19.855€
  • 20° Anno: Utile 30.480€
  • 25° Anno: Utile 41.105€
  • 30° Anno: Utile 51.730€
 

Conclusione sull'investimento fotovoltaico e pompa di calore con termosifoni

Come hai potuto vedere il rientro economico sull’investimento è uguale al 7° anno.

L’utile in 30 anni del fotovoltaico e pompa di calore è di oltre 51.000€ cioè del 63% in più rispetto alla sola pompa di calore su termosifoni.
Ma anche la sola pompa di calore senza fotovoltaico merita l’investimento che in 30 anni dà un utile di 31.725€.

Se hai il capitale per fare l’investimento, non esitare a fare la pompa di calore e fotovoltaico.

Se il tuo capitale è limitato, fai sempre un ottimo investimento con la pompa di calore senza fotovoltaico, il fotovoltaico lo puoi fare in un secondo momento. 

Ricordati che in ogni caso l’impianto della pompa di calore deve essere già dimensionato per accumulare l’energia diurna del fotovoltaico con un dimensionamento adeguato del puffer. Se non viene dimensionato adeguatamente il puffer è difficile ottenere il massimo dall’autoconsumo di energia elettrica prodotta dal fotovoltaico.

Come hai potuto notare il massimo profitto che si ha dall’investimento della pompa di calore con o senza fotovoltaico, lo si ha a lungo termine, cioè 30 anni. Perciò non esitare a investire in prodotti che ti garantiscano l’efficienza per almeno 30 anni.

Pompa di calore e termosifoni, conclusioni

Attualmente ci sono 2 principali vantaggi per cui le pompa di calore con termosifoni risultano essere convenienti:

  • La tecnologia delle attuali pompe di calore ha raggiunto livelli tali che a 55C° si ottengono SCOP leggermente sotto a 4. Con questi valori il risparmio sul metano è del 55% e ancora di più su GPL e gasolio. La parità di costo dell’energia tra metano e pompa di calore la si ha a COP 1,7.
  • Il rapporto tra il costo del metano e dell’energia elettrica si è abbassato rendendo la pompa di calore e termosifoni un impianto molto conveniente

 

Non sempre vengono fatti interventi di sostituzione della caldaia a gas con pompe di calore su termosifoni dove il risultato è stato quello di ottenere un risparmio. Negli interventi fatti con l’Ecobonus 110% abbiamo assistito a dei disastri dove con la sostituzione della caldaia tradizionale con una pompa di calore aria acqua o peggio una pompa di calore ibrida, il risultato è stato negativo.

Se ti metti nelle mani di un esperto di pompe di calore, non avrai problemi nel raggiungere risultati di risparmio notevoli anche nel caso di pompa di calore con termosifoni.

Per approfondire il tema pompa di calore puoi leggere questi articoli:

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