Pompa di calore aria-acqua e fotovoltaico: sinergia virtuosa o compromesso tecnico?

Come funziona una pompa di calore aria-acqua

Una pompa di calore aria-acqua estrae calore dall’aria esterna per trasferirlo all’acqua che fa funzionare l’impianto di riscaldamento o sanitario. Il ciclo termodinamico impiega un fluido refrigerante che, comprimendosi e espandendosi, consente il trasferimento di energia termica anche a basse temperature esterne.

Gli indicatori chiave per valutarne il rendimento sono il coefficiente di prestazione (COP) e l’efficienza stagionale (SCOP): più sono alti, più l’impianto è efficiente. Rispetto ai sistemi tradizionali a combustione, infatti, la pompa di calore non genera calore ma lo trasferisce, con un’efficienza potenziale superiore, soprattutto in condizioni favorevoli.

Perché proporre una pompa di calore aria-acqua

Bisognerebbe sempre valutare l’installazione di una pompa di calore aria-acqua perché rappresenta una soluzione coerente con le esigenze dell’edilizia contemporanea: permette al progettista di distinguersi per competenza e attenzione alla sostenibilità, oltre che a offrire al cliente finale un impianto moderno, sicuro e pronto per il futuro. Una pompa di calore, infatti:

• non produce calore, ma lo trasferisce: per ogni kWh elettrico consumato, può generare fino a 3-5 kWh termici (COP/SCOP elevati). Questo si traduce in un rendimento nettamente superiore rispetto ai sistemi tradizionali;
• non utilizza combustibili fossili, quindi niente fumi di scarico, canne fumarie o emissioni locali. Ideale per edifici NZEB o progetti con obiettivi di sostenibilità ambientale;
• in un contesto in cui si punta sempre più all’elettrico, consente di abbandonare il gas e di sfruttare energia da fonte rinnovabile, specialmente se abbinata a un impianto fotovoltaico;
• gode di incentivi statali che ridimensionano notevolmente l’investimento iniziale. Inoltre, in ambito di ristrutturazione energetica è spesso centrale per ottenere il salto di classe energetica;
• rispetto ad altre tecnologie (es. geotermiche), non richiede perforazioni né spazi tecnici complessi. Le pompe di calore sono modulari, spesso reversibili (riscaldano e raffrescano) e installabili anche in retrofit;
• non ci sono fiamme libere, valvole del gas o rischi di fuoriuscita di monossido di carbonio. La manutenzione è più semplice rispetto a una caldaia tradizionale;

I limiti delle pompe di calore

L’efficienza teorica della pompa di calore si ridimensiona però nella pratica. Il rendimento decresce all’abbassarsi della temperatura esterna, caratteristica che rischia di rendere l’impianto, se non è stato progettato e dimensionato correttamente, meno performante proprio nei periodi di maggior richiesta termica.
Inoltre, l’efficacia dipende fortemente dall’inerzia termica dell’edificio e dal tipo di impianto di distribuzione: i sistemi a bassa temperatura (pavimento radiante) sono l’ideale, mentre i radiatori tradizionali, soprattutto se in ghisa e di grandi dimensioni, possono compromettere l’efficienza complessiva in appartamenti di metratura significativa.

Da ciò ne consegue che, in fase di progettazione e dimensionamento di una pompa di calore aria-acqua è necessario affrontare alcune sfide operative:

• in climi particolarmente rigidi, l’efficienza potrebbe ridursi, ma è possibile evitare questo problema con l’adozione di soluzioni complementari, come resistenze elettriche di backup o l’integrazione con altre fonti di calore;
• la scelta dei giusti componenti e un dimensionamento accurato dell’impianto di distribuzione sono fondamentali per ottimizzare le prestazioni e ridurre i costi di gestione;
• sebbene le pompe di calore richiedano un considerevole quantitativo di energia elettrica per funzionare, un impianto fotovoltaico ben progettato, combinato con un sistema di accumulo, può ridurre notevolmente l’impatto sulle bollette.

Integrazione con impianto fotovoltaico: vantaggi e logiche di sistema

L’abbinamento con un impianto fotovoltaico permette di alimentare la pompa di calore con energia autoprodotta e:

• ridurre significativamente i costi operativi e risparmiare nel lungo periodo;
• elettrificare i consumi in maniera efficiente e ridurre l’impatto ambientale;
• aumentare l’autoconsumo e l’indipendenza energetica della casa.

L’impianto può anche essere completato con un sistema di accumulo elettrico, capace di immagazzinare l’energia prodotta in eccesso durante il giorno per poterla utilizzare nelle ore serali o notturne, per aumentare l’autonomia e ridurre la dipendenza dalla rete.

L’utilizzo di inverter intelligenti e sistemi di gestione energetica consente inoltre di ottimizzare ulteriormente l’autoconsumo e monitorare le prestazioni in tempo reale. Sul piano economico, se si rispettano i requisiti, l’integrazione consentirà anche di accedere a interessanti incentivi fiscali, come il Conto Termico 3.0, e di ridurre drasticamente i costi in bolletta.

Il ruolo della progettazione integrata

In sintesi, i risultati migliori si ottengono in edifici ben coibentati, dotati di impianti radianti e situati in zone climatiche temperate. In tali contesti, il sistema può garantire un’elevata efficienza complessiva, comfort termico e ridotti costi di gestione.

Ad esempio, in una villetta unifamiliare con 6 kWp di fotovoltaico, pompa di calore da 8 kW e accumulo da 10 kWh, è possibile raggiungere tassi di autoconsumo superiori al 60% e una significativa riduzione dei costi energetici annuali.

Affinché la sinergia tra fotovoltaico e pompa di calore dia i suoi frutti, è quindi fondamentale adottare un approccio progettuale integrato: una progettazione accurata e un’esecuzione professionale sono gli elementi chiave per trasformare questa tecnologia in un investimento efficiente e sostenibile. Per questo, realtà come Svea Solar sono specializzate proprio nella realizzazione sistemi integrati, che analizzano tutte le variabili e presentano al cliente una soluzione chiavi in mano progettata su misura sulla base delle sue esigenze.