Consideriamo il classico caso di un appartamento di 150 mq, dotato di un impianto di riscaldamento autonomo con tubazioni in rame scarsamente isolate e radiatori in ghisa, della potenza nominale complessiva di 12 kw.
Ipotizziamo un periodo di accensione del riscaldamento invernale di circa 8 ore al giorno, dal mese di novembre al mese di marzo.
La richiesta di energia per il riscaldamento annuale risulterà pari a circa (8h x 12 kw x 150 gg =) 14.400 kwh/anno; in realtà tale valore deve essere maggiorato per le perdite di calore relative all’impianto; considerando le sole perdite a valle del generatore, ovvero quelle relative al sistema di distribuzione (0.96), di emissione (0.94) e di regolazione (0.96), risulta che l’energia complessiva richiesta dall’impianto è pari a circa 16.420 kwh/anno.
GENERATORE DI CALORE CALDAIA A GAS METANO A CONDENSAZIONE.
Nell’ipotesi di avere un generatore costituito da una caldaia a condensazione, avente un rendimento di generazione medio pari a 1.01, applicando le dovute conversioni (1mc gas metano equivale a circa 9.6 Kwh), il consumo stagionale digas metano per il solo riscaldamento invernale risulta pari a circa 1486 mc, ovvero a circa 1490 smc; considerato un prezzo medio del gas (regione Puglia, anno 2018) pari a circa 0.80 €/smc, ne risulta una spesa complessiva pari a circa 1200 euro l’anno.
GENERATORE DI CALORE POMPA IDRONICA.
Supponiamo un generatore costituito da una pompa di calore idronica inverter (PdC), avente un rendimento (minimo) pari a circa 3.5 (t mandata 55° C, t esterna > 5°C); l’energia elettrica necessaria per il riscaldamento invernale sarà pari a circa 4700 kwh, ovvero si stima una spesa complessiva annuale pari a circa 1180 euro (considerato un costo medio di 0.25 €/kwh).
COSTI.
Il costo di una caldaia a condensazione, compresa installazione, è pari a circa 2.500 euro; il costo di una pompa di calore della potenza considerata nell'esempio, compresa installazione, è pari a circa 6.500 euro.
CONCLUSIONI.
È evidente che l’adozione di una PdC non consente un risparmio economico rispetto all'utilizzo di una caldaia a gas metano a condensazione; è comunque opportuno segnalare che i consumi della pompa di calore stimati sono riferiti alla condizione di minimo rendimento, ovvero sono calcolati prudenzialmente considerando la costante presenza di basse temperature esterne invernali (condizione che in realtà si verifica solo durante alcune ore della notte).
C’è da considerare che in alcune zone d’Italia le temperature invernali sono piuttosto miti e che il dispendio di energia impiegato durante i limitati giorni in cui la temperatura scende sotto i 6 gradi può essere compensato da temperature ben al di sopra di tale soglia registrate durante soprattutto le ore giornaliere (laddove il rendimento della PdC aumenta).
La PdC può essere collegata con gli impianti tradizionali con radiatori o abbinata ai ventilconvettori; essa presenta il vantaggio di poter essere utilizzata anche come macchina per il raffrescamento estivo.
Si noti comunque che l’impiego di una pompa di calore idronica risulta conveniente rispetto all’utilizzo di caldaie tradizionali se la temperatura dell’aria esterna durante i mesi invernali e le ore di accensione non scende mediamente al di sotto dei 5°C.
..e se la pompa di calore si abbina ad un classico impianto fotovoltaico (3kw)?
L'impianto fotovoltaico produrrebbe mediamente 4500 kwh/anno (in un anno solare, in Puglia) e quindi non sarebbe sufficiente a soddisfare la richiesta di energia relativa al generatore (4700 kwh impiegati nei soli mesi invernali). Sarebbe inoltre necessario accumulare l’energia prodotta dal sistema, parte della quale verrebbe impiegata nelle ore (notte o sera) in cui l’impianto fotovoltaico non produce.
In conclusione le PdC per il riscaldamento invernale possono rappresentare una valida alternativa ai classici sistemi di riscaldamento alimentati con gas metano:
- quando sono abbinati ad un impianto fotovoltaico di media grandezza, dotato di sistemi di accumulo di energia;
- quando il fabbisogno energetico per il riscaldamento invernale è modesto, ovvero in presenza di un buon involucro edilizio, quali edifici dotati di una buona classe energetica (costruzioni di recente realizzazione o sottosposte a ristrutturazioni energetiche);
- negli impianti di riscaldamento a bassa temperatura (quali sistemi di riscaldamento a pavimento), laddove le più basse temperature di mandata dell'acqua comportano in generale una maggiore resa delle PdC;
- in abbinamento a caldaie a condensazione e collettori solari (generazione ibrida).
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