La pompa di calore è un sistema di riscaldamento e raffrescamento che sfrutta l’energia termica presente nell’ambiente per ottenere acqua calda sanitaria e riscaldare gli ambienti, offrendo un’opzione efficiente e sostenibile grazie all’uso di fonti rinnovabili. L’accumulo termico è un componente aggiuntivo dell’impianto che consente di serbare calore e distribuirlo secondo necessità, soprattutto in presenza di ACS o di integrazioni con fonti rinnovabili come il solare termico o il fotovoltaico. L’unità interna o l’unità compatta possono essere monoblocco o splittata, con o senza scambio termico diretto, e la scelta dipende dall’architettura dell’impianto e dai requisiti di temperatura.
Tipologie di impianti e loro funzione
Impianto monofamiliare costituito da una pompa di calore monoblocco a servizio di riscaldamento e acqua calda sanitaria tramite bollitore. Centrale termica costituita da una cascata di pompe di calore monoblocco a servizio di riscaldamento, raffrescamento e ACS. Sistema ibrido composto, costituito da una pompa di calore monoblocco a servizio di riscaldamento e raffrescamento. Caldaia a servizio di acqua calda sanitaria e in integrazione per riscaldamento. Sistema ibrido composto, costituito da una pompa di calore monoblocco a servizio di riscaldamento e raffrescamento. Caldaia a servizio di acqua calda sanitaria e in integrazione per riscaldamento.
Un sistema ibrido con pompa di calore e caldaia permette di combinare fonti rinnovabili e tradizionali per coprire sia ACS sia riscaldamento, con la possibilità di modulare la produzione in funzione della temperatura esterna, dell’andamento dei consumi e del costo energetico. In presenza di una cascata di pompe di calore, si può avere servizio di riscaldamento, raffrescamento e ACS, con gestione centralizzata della temperatura e della stagionalità.
Funzionamento e principi di integrazione ACS-TERF
La pompa di calore è un sistema di riscaldamento e raffrescamento che sfrutta l’energia termica presente in aria, acqua o terra per ottenere ACS, riscaldare e raffreddare gli ambienti. È un apparecchio efficiente e sostenibile, poiché utilizza fonti di energia rinnovabile. L’accumulo termico è un componente aggiuntivo dell’impianto e solitamente si utilizzano serbatoi di acqua che vengono riscaldati nei momenti di maggiore convenienza. Le pompe di calore con accumulo ACS rappresentano una soluzione ecologica ed efficiente per il riscaldamento e il raffrescamento degli edifici, contribuendo a ridurre le emissioni di gas serra e i costi energetici. Possono essere facilmente integrati con altri impianti a energia rinnovabile e sono progettati per durare molti anni con una manutenzione ridotta.
Terrra-acqua o geotermiche: utilizzano il calore del terreno con sonde orizzontali o verticali. Sarà un’unità interna con gas refrigerante se la pompa di calore è splittata in R32, altrimenti potrebbe essere un’unità interna idronica se la pompa di calore è monoblocco. La pompa di calore splittata ha il circuito frigorifero suddiviso tra unità esterna e unità interna, collegate da tubi dove passa il gas. Anodi sacrificali al magnesio: componenti necessari e da sostituire di tanto in tanto, prevengono il deposito di sali come il calcare all’interno del serbatoio. Centralina di controllo: gestisce il funzionamento della pompa di calore, coordinando le varie componenti. Termostati regolano la temperatura desiderata negli ambienti interni, spesso tramite cronotermostati con fasce orarie settabili per ogni giorno della settimana.
Accumulazione e tipologie di accumulo
Un accumulatore per acqua calda sanitaria è una soluzione che permette di stoccare acqua calda per utilizzo sanitario, garantendo comfort e riducendo gli sprechi. Un accumulatore può essere monovalente (un solo scambiatore) o bivalente (due scambiatori integrati), o ancora inerziale/puffer per l’acqua tecnica con eventuale stazione di produzione rapida di ACS. Esistono accumulatori combinati che prevedono uno scambiatore per solare termico e uno per ACS. La stratificazione dell’acqua all’interno dell’accumulatore consente di mantenere separata l’acqua calda da quella fredda, ottimizzando l’efficienza energetica dell’impianto.
Questo approccio facilita l’integrazione di fonti diverse (pompa di calore, caldaia a condensazione, solare termico) e permette di gestire in modo intelligente le diverse fasce di temperatura, garantendo sempre ACS immediatamente disponibile e una temperatura di mandata adeguata per il riscaldamento.
Integrazione ACS con radiatori e deiviatrici
La configurazione tipica prevede l’integrazione ACS attraverso una deviazione o valvole a tre vie che tengano conto della temperatura del boiler solare e della temperatura di ritorno dei radiatori. La direzione del flusso tra pdc e boiler dipende dalla logica di controllo: alcuni sistemi inviano prima l’energia ai radiatori e poi al boiler, altri possono far passare l’ACS dal boiler o dal puffer a seconda della temperatura richiesta. L’uso di una deviatrice permette di decidere se inviare l’acqua calda sanitaria direttamente in rete o se accumularla nel puffer per un eventuale rilascio successivo. In presenza di ACS integrata, è frequente utilizzare l’accumulo esistente per contenere calore e modulare la produzione in base al periodo della giornata o alle condizioni climatiche.
Per quanto riguarda l’impianto solare termico, è utile collegare la serpentina del boiler solare in modo da non creare miscelazioni indesiderate e per evitare ritorni troppo freddi. Inoltre, un volume minimo d’acqua richiesto dalla PDC varia a seconda del modello ed è influenzato dall’esigenza di radiatori adeguati; se i radiatori non sono in grado di cedere sufficiente calore, può essere necessario aggiungere un accumulo o un’ulteriore fonte di calore.
Prospettive economiche e incentivi
Le dinamiche di prezzo e incentivi variano a livello europeo e nazionale. Non è facile prevedere scenari futuri, ma è possibile considerare sostituzioni di caldaia con pompa di calore quando i vantaggi energetici superano i costi iniziali e quando i costi di gas sono alti rispetto all’elettricità. I principali strumenti di incentivazione includono: vecchio Bonus Casa 50% per ristrutturazioni edilizie, Superbonus (ex 110%, 70% nel 2024 e 65% Ecobonus), e Conto Termico per la produzione di energia termica da fonti rinnovabili. Il Conto Termico prevede un rimborso da parte del GSE tra il 40% e il 65% del valore dell’impianto, a seconda della tipologia di intervento.
Nel caso specifico di sostituzione di una caldaia con una pompa di calore aria-acqua per una casa che richiede circa 6000 kWh annui per riscaldamento e ACS, la combinazione di PDC con accumulo e solare termico può offrire benefici rilevanti, ma dipende dall’organizzazione dell’impianto esistente e dalle condizioni di integrazione. L’adozione di una PDC con accumulo inerziale e una centralina di controllo avanzata permette di ottimizzare i cicli di sbrinamento e la gestione termica, riducendo consumi energetici e costi operativi nel lungo periodo.
Note pratiche sull’installazione e la gestione
- Verificare la compatibilità tra pompa di calore, accumulo e sistema radianti esistente (radiatori in acciaio tubolari possono favorire l’efficienza della PDC).
- Valutare la necessità di una deviatrice o di valvole a tre vie per integrare ACS in orari prestabiliti.
- Considerare l’integrazione con pannelli solari termici per aumentare l’apporto di calore e ridurre dipendenza da fonti di energia non rinnovabili.
- Contattare un professionista per dimensionamento, scelta tra accumulatore monovalente o bivalente, e definizione di una strategia di controllo centralizzato.
