Sostituire uno scaldacqua elettrico con uno scaldacqua a pompa di calore si rivela un ottimo intervento all’insegna del risparmio energetico, se si considerano con attenzione le caratteristiche climatiche del luogo di installazione, la tipologia dell’edificio e le condizioni di impiego.

È noto che la pompa di calore è un sistema termodinamico in grado di trasferire calore da un corpo a temperatura inferiore (sorgente), ad un corpo a temperatura più elevata (pozzo caldo), quindi che possono produrre energia termica per il riscaldamento ambientale e la produzione di acqua calda, oltre che per il raffrescamento.

Il vantaggio nell’uso di questi dispositivi deriva dalla loro capacità di fornire energia termica in quantità superiore all’equivalente elettrica o termica utilizzata (primaria) per realizzare il ciclo termodinamico.

L’efficienza di una pompa di calore viene valutata in termini di C.O.P. (Coefficient Of Performance), un numero sempre maggiore di 1, e che ordinariamente è compreso tra 3 e 6, ed è tanto maggiore quanto più bassa è la temperatura del pozzo caldo che riceve l’effetto utile, e quanto più alta è la temperatura della sorgente termica.

Nonostante non siano tra le più efficienti, in Italia le pompe di calore più diffuse sono i modelli aria – acqua, ovvero quelli che attingono energia termica dall’aria esterna per riscaldare acqua, sia come fluido vettore per l’impianto di riscaldamento, che per l’uso diretto nelle esigenze igienico-sanitarie.

Il limite operativo di questa tipologia consiste nella diminuzione dell’efficienza al diminuire della temperatura dell’aria esterna, per cui le relative prestazioni sono fortemente influenzate dalle condizioni climatiche stagionali.

La pompa di calore applicata alla sola produzione di acqua calda ad uso igienico, denominata “scaldacqua a pompa di calore”, si basa sul medesimo sistema delle più note pompe di calore per la climatizzazione ambientale: tuttavia il peculiare campo di funzionamento e di utilizzo la rende una tecnologia a sé stante.

Infatti le pompe di calore “standard” impiegate a servizio del riscaldamento ambiente rispondono compiutamente negli impianti a bassa temperatura, per i quali la temperatura dell’acqua non supera i 40 °C – 45 °C e “lavorano” per piccoli salti termici tra mandata e ritorno (10 °C – 15 °C).

Diversamente, gli scaldacqua a pompa di calore devono riscaldare l’acqua di consumo dalla temperatura di rete a quella di accumulo (55 °C – 60 °C), con incrementi di termici nettamente superiori.

Si sottolinea anche che gli apparecchi per la produzione di acqua calda ad uso igienico vengono utilizzati nell’intero arco dell’anno, mentre l’impianto di riscaldamento rimane attivo nel solo periodo invernale.

Inoltre la richiesta di acqua calda sanitaria è prevalentemente concentrata in alcuni orari, in funzione del tipo di utenza, mentre l’attività di un impianto di riscaldamento è estesa se non all’intera giornata, a buona parte delle 24 ore.

L’esigenza della progressiva riduzione dei consumi energetici dipendenti dalle fonti energetiche fossili, obbliga costantemente a regolamentare per la costruzione e la ristrutturazione degli immobili al fine di ridurre i consumi energetici e per l’impiego di fonti energetiche rinnovabili a copertura dei servizi primari.

Attualmente la riduzione dei consumi per il riscaldamento degli edifici è sostenuta da consolidate tecniche di coibentazione, tramite le quali è possibile abbattere sensibilmente i relativi fabbisogni termici.

A poco si rivelano utili gli interventi sull’involucro se contestualmente non si pongono in essere azioni equivalenti nei riguardi degli impianti che incidono sul fabbisogno energetico dell’edificio. Il risparmio di energia per la produzione di acqua calda sanitaria difficilmente è possibile senza diminuire il livello di comfort, il quale incide strategicamente anche sul valore dell’edificio alla pari del bilancio energetico della costruzione.

È quindi necessario intraprendere iniziative mirate a produrre acqua calda con ridotto impiego di combustibili fossili, adottando soluzioni tecnologiche di alta efficienza che coinvolgono le energie rinnovabili, ma che nello stesso tempo non devono limitarne l’uso per tempo e quantità.

A tal proposito, ai consueti collettori solari termici si affiancano sempre più spesso gli scaldacqua a pompa di calore, come dispositivi ai quali è anche riconosciuta l’elaborazione di energia rinnovabile.

Al fine di realizzare un’alternativa efficiente ed economica rispetto ai tradizionali produttori di acqua calda elettrici o a gas, gli scaldacqua a pompa di calore sono del tipo aria/acqua, e sfruttano come sorgente l’aria esterna, sempre disponibile ovunque trova ubicazione un edificio.

Nelle zone più a nord per ovviare alla riduzione dell’efficienza conseguente alla diminuzione della temperatura esterna, si può ricorrere all’impiego di aria interna a locali riscaldati in modo indiretto da vani adiacenti (cantine, garage, ecc.), che nella stagione invernale è caratterizzata da una temperatura meno rigida rispetto all’aria esterna, infatti l’efficienza di queste macchine può mantenersi su livelli elevati in modo pressoché costante, allorquando come sorgente di calore si sfrutta l’aria espulsa dagli impianti di ventilazione meccanica controllata.

Nelle zone più al sud, queste soluzioni sono, nella gran parte, trascurabili in quanto la temperatura esterna, anche durante il periodo invernale raramente raggiunge livelli molto bassi.

Esistono inoltre alcuni esercizi commerciali come lavanderie, centri estetici, mense, ristoranti, ecc. che, per garantire un adeguato benessere termoigrometrico interno, hanno la necessità di smaltire costantemente grandi quantità di calore ed umidità: tali scarti termici possono costituire una preziosa risorsa come sorgente per gli scaldacqua a pompa di calore.

Va ricordato che il D.Lgs. 28/2011, emanato per il recepimento della Direttiva 28/2009/Ce, in determinate condizioni definisce rinnovabile, tra le altre, l’energia contenuta nell’aria (aerotermica) e nel terreno (geotermica), pertanto anche l’utilizzo dello scaldabagno a pompa di calore contribuisce al raggiungimento della quantità di energia rinnovabile minima che deve impiegare l’edificio per il proprio fabbisogno, imposta dallo stesso decreto.

Secondo le più recenti statistiche del CRESME, nell’ambito abitativo italiano sono presenti circa 7,8 milioni di scaldacqua elettrici ad effetto Joule, che determinano costi e consumi energetici non indifferenti: questa circostanza delinea la possibilità di un significativo risparmio energetico ottenibile tramite la semplice sostituzione dei suddetti apparecchi elettrici.

Nei complessi condominiali, non è sempre possibile rimpiazzare uno scaldabagno elettrico con uno a gas e spesso non possono essere installati sistemi che fanno riferimento ad energie rinnovabili come i collettori solari termici, in quanto è possibile incontrare notevoli vincoli in termini di disponibilità di superficie o di inadeguati orientamenti delle coperture.

Lo sviluppo della tecnica di produzione di acqua calda con pompa di calore ha reso disponibili diversi dispositivi che superano i suddetti limiti e che, rispetto ad uno scaldacqua elettrico tradizionale, consentono di:

• abbattere i costi di esercizio fino al 70 – 75%;
• impegnare una minore potenza elettrica per la produzione di acqua calda;
• incrementare il valore dell’unità abitativa, tramite il possibile miglioramento della sua classe energetica.

Con i diversi modelli attualmente disponibili, in versione split o monoblocco, murale o a pavimento, è possibile fornire una soluzione adeguata per la gran parte delle esigenze del settore residenziale.

In conclusione, sostituire uno scaldacqua elettrico con uno a pompa di calore si rivela un ottimo investimento, facilmente recuperabile con il conseguenziale risparmio energetico, se si pone particolare attenzione:

• alle caratteristiche climatiche del luogo di installazione;
• alla tipologia dell’edificio (condominio, costruzione monofamiliare, ecc.);
• alle condizioni di impiego.

Qualunque sistema che prevede l’impiego di uno scaldacqua a pompa di calore rientra tra le soluzioni tecnologiche innovative, la cui realizzazione e la scelta va affidata necessariamente ad imprese impiantistiche qualificate e di provata professionalità.

E comunque va anche considerato che:

• nelle nuove costruzioni, con i sistemi fotovoltaici sempre più indirizzati verso l’autoconsumo, lo scaldacqua a pompa di calore contribuisce a sfruttare l’elettricità prodotta sia nell’immediato, sia conservandola sotto forma di energia termica nell’accumulo;
• l’abbinamento con impianti solari termici sia in serie che in parallelo, contribuisce a valorizzare entrambe le tecnologie, offrendo importanti contributi coordinati nella gestione energetica degli edifici NZEB;
• la pompa di calore elettrica non produce emissioni in sede locale, contribuendo così a migliorare la qualità dell’aria esterna nei centri abitati;
• la valutazione va supportata anche con gli incentivi in vigore, che sono in grado di guidare per una scelta, in buona parte dei casi, conveniente.

Articolo dedicato, da parte della Segreteria di CON.SI, all’Utenza più attenta