Una pompa di calore può rappresentare una soluzione molto economica per qualsiasi edificio. Tuttavia, la condizione per un'efficienza ottimale è la scelta della potenza adeguata del dispositivo. Questo parametro influirà sia sul consumo di elettricità che sul comfort degli inquilini. Scopri quali criteri devono essere presi in considerazione nel calcolo della potenza di una pompa di calore per la tua casa!
In questo articolo imparerai:
- come scegliere la potenza della pompa di calore,
- cosa influenza la potenza della pompa di calore,
- come adattare la potenza della pompa di calore all'edificio.
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Pompa di calore - caratteristiche
Per scegliere correttamente una pompa di calore per la propria casa, è necessario comprenderne il principio di funzionamento. Si tratta di un dispositivo che, con una quota relativamente piccola di energia elettrica, raccoglie ed elabora l'energia termica dall'aria, dal terreno o dall'acqua. La sua efficienza dipende quindi principalmente dal tipo di sorgente a monte e a valle. Minore è la differenza di temperatura tra le due, maggiore è l'efficienza della pompa di calore.
Le più economiche saranno le pompe di calore geotermiche, che alimentano sistemi di riscaldamento a bassa temperatura, come il riscaldamento a pavimento o a parete. La temperatura del terreno è relativamente stabile durante tutto l'anno e gli impianti sopra menzionati richiedono una potenza massima di 35 °C. Tuttavia, questo tipo di soluzione è destinato principalmente ai proprietari di nuovi edifici con terreni sufficientemente ampi.
Le pompe di calore geotermiche e il riscaldamento a superficie sono investimenti costosi, che richiedono interventi significativi sul terreno e sulla struttura dell'edificio. La maggior parte degli investitori opterà quindi per le pompe di calore ad aria, il cui funzionamento richiede quantità leggermente maggiori di energia elettrica. La temperatura dell'aria nel nostro clima varia notevolmente e può raggiungere temperature estreme di circa -20 °C. In combinazione con l'elevata temperatura di mandata dell'impianto di riscaldamento (anche di 55 °C), ciò si traduce in una notevole differenza, che richiede una maggiore quantità di energia elettrica per essere coperta.
Per questo motivo, molte persone decidono di utilizzare una fonte di calore aggiuntiva. Questa soluzione prevede l'impostazione di una temperatura bivalente a partire dalla quale la pompa di calore inizierà a essere supportata, ad esempio, da una caldaia a gas, carbone o pellet.
La scelta della potenza della pompa di calore dipenderà quindi in larga misura dai fattori sopra menzionati. Tuttavia, in ogni caso, è necessario tenere conto di una serie di criteri simili. Analizziamoli più da vicino.
Come adattare la potenza della pompa di calore alle caratteristiche specifiche dell'edificio?
Il fabbisogno di potenza termica di una pompa di calore può essere determinato tenendo conto dei seguenti fattori:
- temperature medie annuali in una data località,
- fabbisogno termico dell'edificio,
- superficie dell'oggetto,
- consumo annuo di acqua.
Come definire ciascuno di essi?
Temperatura della sorgente più bassa e modalità di funzionamento della pompa di calore
La scelta di una pompa di calore dovrebbe dipendere dalla sua modalità di funzionamento. La prima variante è un modello monovalente, ovvero in cui il dispositivo è l'unica fonte di calore. La potenza richiesta viene quindi determinata tenendo conto di:
- zona climatica, che dipende dalla temperatura dell'aria in una determinata regione – nel caso delle pompe ad aria,
- temperatura del terreno, che consente anche di determinare la superficie o la lunghezza necessaria dello scambiatore, nel caso di pompe di terra.
La seconda opzione è la modalità bivalente, che presuppone l'utilizzo di due fonti di calore indipendenti. Il momento del passaggio da una all'altra dipende dalla zona climatica in cui il dispositivo deve operare. Pertanto, i calcoli utilizzano la temperatura del punto bivalente. Questa soluzione è pensata per le pompe di calore ad aria, che non devono funzionare nei periodi di minima efficienza (meno del 5-10% della stagione di riscaldamento).
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Domanda di calore dell'edificio
Le informazioni sulle temperature in una posizione specifica aiuteranno a determinare il fabbisogno termico dell'edificio. Il più delle volte Dati di questo tipo vengono forniti dal progettista in fase di costruzione, ma se il committente non vi ha accesso, può anche effettuare autonomamente calcoli generali. Il tipo e la qualità dell'isolamento termico giocheranno un ruolo importante in questo caso:
- edificio passivo - circa 10 W/m 2 ,
- casa a risparmio energetico - circa 40 W/m 2 ,
- nuovo edificio con buon isolamento termico - circa 50 W/m 2 ,
- casa con isolamento termico normale - circa 70 W/m 2 ,
- edificio vecchio con scarso isolamento termico - circa 120 W/m 2 .
Area edificabile
Con le informazioni di cui sopra, tutto ciò che serve è ottenere i dati sulla superficie della casa. Questo è probabilmente il valore più semplice da determinare. Tuttavia, è importante ricordare di non ignorare in questa fase le stanze non riscaldate o mantenute a una temperatura inferiore a quella del soggiorno. Tali ambienti contribuiranno sempre a maggiori o minori dispersioni di calore.
Consumo di acqua
L'ultimo parametro da considerare nella scelta di una pompa di calore è il consumo di acqua calda sanitaria. Questo criterio può essere omesso se il dispositivo deve essere utilizzato solo per alimentare l'impianto di riscaldamento. Tuttavia, se deve essere utilizzato per preparare grandi quantità di acqua calda sanitaria, è necessario utilizzare dati leggermente diversi nei calcoli.
In particolare, è necessario determinare quanta acqua viene utilizzata da tutti i residenti in un giorno. In media, si presume che si tratti di 50 litri di acqua calda sanitaria a una temperatura di 45 °C a persona. Ciò equivale a circa 250 W all'anno. Questo valore deve essere moltiplicato per il numero di utenti. Tali calcoli vengono effettuati soprattutto in caso di consumi di acqua calda sanitaria non standard, come vasche da bagno di grandi dimensioni, jacuzzi o un numero di residenti superiore allo standard (ad esempio, pensioni, ecc.).
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Domanda di riscaldamento domestico - Riepilogo
Utilizzando i componenti sopra menzionati, è abbastanza semplice determinare il fabbisogno termico complessivo di un edificio. È sufficiente utilizzare una formula semplificata:
potenza di riscaldamento = richiesta di calore x superficie della casa + potenza ACS
Vale la pena ricordare, tuttavia, che questo schema deve essere adattato alla modalità di funzionamento della pompa di calore adottata. Se deve funzionare in modalità monovalente (solitamente una pompa geotermica), il valore calcolato corrisponde alla sua potenza finale. Se, invece, funziona in modalità bivalente (solitamente una pompa ad aria), il risultato deve essere ulteriormente moltiplicato per la percentuale della sua quota nella stagione di riscaldamento.
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