BLOG ELCO Tecnologia

Termopompa per acqua calda: quando conviene utilizzarla e qual è il suo consumo energetico

Termopompa per acqua calda: quando conviene utilizzarla e qual è il suo consumo energetico

Una termopompa per acqua calda, detta anche termopompa per acqua sanitaria, è destinata esclusivamente al riscaldamento dell'acqua sanitaria. Nella maggior parte degli immobili può essere installata anche in un secondo momento con relativa facilità e consente di ridurre sensibilmente i costi per la produzione di acqua calda rispetto ai tradizionali sistemi di riscaldamento alimentati a gas o gasolio. Nei paragrafi seguenti illustriamo il funzionamento di una termopompa per acqua calda, spiegando in quali casi conviene installarla e quale accumulo, da 150 a 300 litri, è più adatto alle proprie esigenze.

 

Come funziona una termopompa per acqua calda

Il principio di funzionamento di una termopompa per acqua calda sanitaria è sostanzialmente lo stesso di una termopompa aria-acqua. L'aria, aspirata dall'esterno oppure da una cantina, trasferisce il proprio calore a un refrigerante, inizialmente allo stato liquido. Vista il suo ridotto impatto ambientale, nelle moderne termopompe per acqua calda sanitaria viene utilizzato principalmente il refrigerante R290 (propano)

A contatto con l'aria esterna, il refrigerante passa dallo stato liquido a quello gassoso e viene successivamente compresso mediante un compressore. Questo processo consente di raggiungere temperature elevate di 60-80 °C, anche quando l'aria esterna è relativamente fredda. Attraverso uno scambiatore di calore, quest”ultimo viene trasferito all'acqua calda sanitaria, che viene poi convogliata, attraverso le tubazioni, ai vari punti di prelievo, come la doccia, il lavello o la lavatrice.

Vantaggi: quando conviene usare una termopompa per acqua sanitaria

Le termopompe sono considerate una delle tecnologie del futuro nel settore del riscaldamento, grazie alla loro elevata efficienza rispetto ai sistemi di riscaldamento alimentati da combustibili fossili. I riscaldamenti a termopompa sono in grado di ricavare da un solo chilowattora una quantità di energia termica nettamente superiore. Ciò vale anche per le termopompe per acqua calda sanitaria. Ma quando è opportuno utilizzare una termopompa esclusivamente per la produzione di acqua calda sanitaria, anziché per il riscaldamento degli ambienti e dell'acqua calda sanitaria insieme? Le possibili risposte sono diverse.

  • Nuove costruzioni e case passive. Molti edifici moderni sono dotati di un livello di isolamento termico così elevato che la produzione di acqua calda sanitaria rappresenta la quota principale del fabbisogno energetico per il calore. Di conseguenza, un riscaldamento centralizzato tradizionale per gli ambienti spesso non è più necessario e, dal punto di vista economico, è conveniente separare il riscaldamento degli ambienti dal riscaldamento dell'acqua calda. Se il riscaldamento degli ambienti è affidato, ad esempio, a pannelli radianti a infrarossi decentralizzati, la termopompa per acqua calda sanitaria provvede esclusivamente alla produzione di acqua calda sanitaria.
  • Supporto al riscaldamento negli edifici esistenti. Molti edifici esistenti sono già dotati di un impianto di riscaldamento funzionante. Abbinare una termopompa per acqua calda a un impianto di riscaldamento a gas o a gasolio già esistente è un modo semplice per ridurre i costi della produzione di acqua calda. Inoltre, l'installazione di una piccola termopompa per acqua calda è più semplice e meno costosa rispetto alla sostituzione dell'intero impianto di riscaldamento. Un ulteriore vantaggio della termopompa per acqua calda sanitaria è che, nei mesi più caldi, l'impianto di riscaldamento può essere completamente spento, poiché la produzione di acqua calda sanitaria è affidata alla termopompa.
  • Abbinamento a un impianto fotovoltaico. A differenza dei sistemi di riscaldamento alimentati da combustibili fossili, le termopompe per acqua calda non bruciano alcun combustibile, ma utilizzano energia elettrica per estrarre calore dall'aria circostante. Nelle abitazioni con impianto fotovoltaico, la termopompa consente di utilizzare l'energia solare in eccesso per la produzione di acqua calda sanitaria. In questo modo è possibile aumentare significativamente l'autoconsumo dell'energia prodotta dall'impianto fotovoltaico e ridurre i costi di esercizio.
  • Presenza di una cantina o di un locale tecnico. Per l'installazione della termopompa è necessario disporre di un locale sufficientemente ampio e ben ventilato, dal momento che il sistema preleva il calore dall'aria ambiente.

Una termopompa per acqua calda sanitaria è particolarmente indicata come alternativa a un tradizionale boiler elettrico o a uno scaldacqua istantaneo e consente di ridurre sensibilmente i costi energetici per la produzione di acqua calda sanitaria.

Termopompa per acqua calda sanitaria AEROTOP DHW.3

Quale serbatoio di accumulo scegliere: 150, 200 o 300 litri?

La maggior parte delle termopompe per acqua sanitaria possiede un serbatoio di accumulo dell'acqua calda integrato, che garantisce una disponibilità continua di acqua calda. In questo modo, la termopompa può riscaldare a intervalli e non deve avviarsi a ogni richiesta di acqua calda, evitando così un funzionamento molto inefficiente.  I produttori offrono termopompe per acqua calda con serbatoi di accumulo di diverse capacità. La capacità più adatta dipende dal consumo di acqua calda sanitaria, che a sua volta è determinato soprattutto dal numero di persone che vivono nell'abitazione. A titolo indicativo: per un nucleo familiare di 2 persone sono sufficienti circa 150 litri, mentre una famiglia di 4 persone può normalmente coprire il proprio fabbisogno con un serbatoio di accumulo da 250 litri. Per nuclei familiari particolarmente numerosi o in caso di utilizzo regolare della vasca da bagno, può essere consigliabile optare per una capacità da 400 litri o superiore.

Volume di accumulo Dimensioni nucleo familiare Campo di applicazione
150 litri 1-2 persone Piccola abitazione, ridotto consumo di acqua calda
200 litri 3-4 persone Standard per famiglie piccole
250 litri 4-5 persone La capacità del serbatoio più diffusa nelle abitazioni unifamiliari
300 litri 5-6 persone Famiglia numerosa, più bagni, fabbisogno elevato
> 300 litri > 5 persone e attività commerciali Hotel, appartamenti condivisi, parrucchieri

Termopompe per acqua calda senza serbatoio di accumulo

Le termopompe per acqua calda dei principali produttori sono progettate quasi esclusivamente come apparecchi con serbatoio di accumulo. Riscaldano l'acqua gradualmente, con una potenza termica di 1-2 kW, in un serbatoio di accumulo per acqua calda sanitaria integrato o esterno. Questo garantisce una produzione di acqua calda costante nel tempo e contribuisce a mantenere il consumo di energia elettrica della termopompa il più basso possibile. 

In teoria, sarebbe possibile utilizzare una termopompa per acqua calda sanitaria anche come uno scaldacqua istantaneo. In questo caso, l”apparecchio non mantiene una riserva di acqua calda, ma la riscalda istantaneamente mentre attraversa il sistema. Per raggiungere la temperatura desiderata, l'apparecchio richiederebbe tuttavia una potenza termica molto elevata, superiore a 20 kW. In questo caso il consumo di energia elettrica aumenterebbe sensibilmente, annullando i vantaggi di efficienza di una termopompa. Anche se l'assenza di un serbatoio di accumulo consentirebbe di risparmiare spazio, nella maggior parte dei casi una termopompa per acqua calda sanitaria senza accumulo non rappresenta una soluzione conveniente. 

Consumo energetico di una termopompa per acqua calda

Il consumo di energia elettrica di una termopompa per acqua calda dipende, oltre al fabbisogno di acqua calda, soprattutto dall'efficienza dell'impianto stesso. Gli apparecchi moderni raggiungono un Coefficient of Performance (COP) compreso tra 2,5 e 3,5. Ciò significa che, da un chilowattora di energia elettrica consumata, l'impianto ricava una quantità di energia termica pari a circa 2,5-3,5 volte tanto. In un nucleo familiare medio di 2 persone, il consumo energetico per la produzione di acqua calda è pari a circa 500-700 kWh l'anno. Con un prezzo energetico di 30 centesimi per kWh, i costi annuali dell'energia elettrica per il funzionamento di una termopompa per acqua calda ammontano a 150-200 CHF. 

Produttori e risultati di test

La maggior parte dei principali produttori di impianti di riscaldamento offre anche termopompe per acqua calda sanitaria all'interno della propria gamma di prodotti. Attualmente, non è ancora disponibile un test comparativo tra diversi modelli realizzato da un ente indipendente, come Stiftung Warentest. 

 

 AEROTOP® DHW.3

AEROTOP® DHW.3

Lo scaldacqua a pompa di calore AEROTOP® DHW.3 preleva l'energia richiesta dall'aria ambiente per produrre con efficienza l'acqua calda sanitaria. È perciò un'alternativa performante e sostenibile agli accumulatori ACS convenzionali. 

l'AEROTOP® DHW.3

Termopompa per acqua calda sanitaria con supporto al riscaldamento

Una termopompa classica per acqua calda funziona indipendentemente dal circuito di riscaldamento degli ambienti. Esistono tuttavia apparecchi specifici con supporto al riscaldamento. Questi possono essere abbinati, ad esempio, a un impianto di riscaldamento a gas o a gasolio già esistente, integrandosi così nel sistema di riscaldamento: si ottiene così un riscaldamento ibrido, nel quale la termopompa per acqua sanitaria supporta l'impianto di riscaldamento principale. 

Un vantaggio della termopompa per acqua calda sanitaria con supporto al riscaldamento è che, soprattutto nelle giornate più calde, risulta spesso più efficiente dal punto di vista energetico rispetto a un impianto di riscaldamento alimentato da combustibili fossili. In primavera e in autunno, la potenza è generalmente sufficiente a coprire da sola il fabbisogno dell'edificio. Una termopompa per acqua calda rappresenta una soluzione conveniente anche in abbinamento a un impianto fotovoltaico. Può infatti sfruttare l'energia elettrica autoprodotta.

Un ulteriore vantaggio della termopompa per acqua calda è che riscalda l'acqua più lentamente e in modo più uniforme rispetto a uno scaldacqua, portandola a una temperatura inferiore a 60 °C. Si forma quindi meno calcare. Una caratteristica di ELCO AEROTOP DHW.3 consiste nel fatto che utilizza la superficie di accumulo per il trasferimento del calore, riducendo ulteriormente la formazione di calcare. Inoltre, l'apparecchio è dotato di un'apertura di ispezione per facilitare la pulizia.

Domande frequenti sulle termopompe per acqua calda

 

I fattori determinanti sono soprattutto il consumo di acqua calda e il coefficiente di prestazione annuale. Il coefficiente di prestazione annuale indica quanti chilowattora di calore la termopompa per acqua calda è in grado di produrre a partire da un chilowattora di energia elettrica. In un nucleo familiare di 2 persone, il fabbisogno di calore medio per la produzione di acqua calda è pari a circa 1500 chilowattora (kWh).

1500 kWh di fabbisogno di calore annui  

 
 

Una termopompa per acqua calda sanitaria è efficiente e conveniente nei costi di esercizio. Uno dei pochi svantaggi è il maggiore spazio necessario richiesto per l'installazione. Un ulteriore svantaggio è costituito dai costi d'investimento, generalmente più elevati rispetto a quelli delle soluzioni alternative. Tuttavia, grazie ai costi di esercizio nettamente inferiori, l'investimento viene generalmente ammortizzato già dopo pochi anni.

 
 

Poiché una termopompa per acqua calda utilizza l'aria ambiente come fonte di calore, come luogo di installazione sono particolarmente adatti gli ambienti caldi. Tra questi rientrano il locale tecnico, il locale lavanderia oppure i locali interrati in cui è presente calore residuo prodotto, ad esempio, dall'asciugatrice o dalle tubazioni dell'impianto di riscaldamento. L'importante è che il locale disponga di un volume d'aria sufficiente e possa raffreddarsi, poiché la termopompa per acqua calda raffredda sensibilmente l'aria ambiente da cui preleva il calore.

 
 

Altri articoli

Blog Image

Refrigerante R290: vantaggi e svantaggi delle termopompa a propano

Il refrigerante svolge un ruolo fondamentale nel riscaldamento con calore ambientale: trasferisce il calore dal rispettivo vettore energetico come l’aria, il suolo o le acque sotterranee, al circuito di riscaldamento. L’impiego dei refrigeranti presenta diverse possibilità, tra cui l’R290, meglio noto come propano. In questo articolo illustreremo quali vantaggi presentano le termopompe a propano rispetto ad altre soluzioni, quali sono i loro svantaggi e quali prescrizioni occorre rispettare.

Leggi l’articolo
Blog Image

AEROTOP® SX

Con la AEROTOP® SX, di assoluta nuova concezione, ELCO fissa ancora una volta gli standard: una delle ter- mopompe aria-acqua più silenziose disponibili in Svizzera con un design di alto pregio, efficiente e sostenibile.

Leggi l’articolo
 
 

Contattaci

Ha domande o richieste?
La preghiamo di contattarci.

Oppure utilizzate il nostro modulo di contatto. La contatteremo il prima possibile.