Come scegliere la pompa di calore giusta: guida completa a potenza, inverter, gas e accumulo

Scegliere la pompa di calore giusta non significa semplicemente individuare una macchina con una determinata potenza e acquistare il modello più conveniente.

Una pompa di calore deve essere scelta in funzione dell'edificio, del tipo di impianto, delle temperature di lavoro, del volume d'acqua presente nel circuito e delle esigenze di riscaldamento, raffrescamento e produzione di acqua calda sanitaria.

In questa guida vediamo quali sono i principali aspetti da valutare prima dell'acquisto di una pompa di calore, dalle diverse tipologie disponibili fino alla potenza, alla tecnologia inverter, al gas refrigerante, alla pompa di circolazione e all'eventuale accumulo inerziale.

Quali sono le principali tipologie di pompe di calore?

Prima di scegliere la potenza, il refrigerante o l'accumulo, bisogna capire quale tipologia di pompa di calore è più adatta al proprio impianto.

Le pompe di calore possono essere classificate in base alla sorgente dalla quale prelevano l'energia e al sistema attraverso il quale la trasferiscono all'impianto.

Le principali tipologie sono:

• Pompe di calore aria-aria
• Pompe di calore aria-acqua
• Pompe di calore acqua-acqua
• Pompe di calore acqua-aria
• Pompe di calore geotermiche

Pompa di calore aria-aria

La pompa di calore aria-aria preleva energia dall'aria esterna e la trasferisce direttamente all'aria degli ambienti interni.

È il principio di funzionamento tipico di molti climatizzatori e sistemi multisplit. In inverno la macchina può utilizzare l'energia presente nell'aria esterna per riscaldare gli ambienti, mentre in estate può invertire il ciclo e raffrescarli.

È una soluzione particolarmente interessante quando si desidera climatizzare direttamente gli ambienti attraverso l'aria e non è necessario alimentare un impianto di riscaldamento ad acqua.

Un sistema aria-aria, tuttavia, non produce direttamente acqua calda sanitaria e non è normalmente la soluzione ideale per alimentare radiatori, ventilconvettori o pannelli radianti attraverso un circuito idraulico.

Pompa di calore aria-acqua

La pompa di calore aria-acqua utilizza l'aria esterna come sorgente di energia e trasferisce il calore all'acqua dell'impianto.

È una delle soluzioni più diffuse per il riscaldamento e il raffrescamento degli edifici e può essere collegata, a seconda del modello e della configurazione, a:

• Pannelli radianti
• Ventilconvettori
• Radiatori compatibili con le temperature di funzionamento
• Bollitori per acqua calda sanitaria
• Accumuli inerziali
• Sistemi di distribuzione a più zone

È quindi una soluzione particolarmente interessante quando si vuole utilizzare un impianto di riscaldamento ad acqua.

Pompa di calore acqua-acqua

La pompa di calore acqua-acqua utilizza l'acqua come sorgente termica e trasferisce l'energia all'acqua del circuito di riscaldamento o raffrescamento.

La sorgente può essere, a seconda del progetto, acqua di falda o un altro circuito idrico idoneo.

Rispetto a una pompa di calore aria-acqua, la temperatura della sorgente idrica può essere più stabile durante l'anno. Questo può consentire prestazioni interessanti, ma l'installazione è generalmente più complessa.

Bisogna infatti valutare attentamente la disponibilità della sorgente, la portata, la qualità dell'acqua, eventuali autorizzazioni, il sistema di prelievo e restituzione e le caratteristiche dell'impianto.

Pompa di calore acqua-aria

In questo caso la macchina preleva energia da una sorgente d'acqua e la trasferisce all'aria degli ambienti.

È una configurazione meno comune negli impianti residenziali tradizionali rispetto alle pompe aria-aria e aria-acqua e viene generalmente utilizzata in applicazioni specifiche.

Pompa di calore geotermica

Le pompe di calore geotermiche sfruttano il calore presente nel terreno, utilizzando il sottosuolo come sorgente termica.

La temperatura del terreno è generalmente più stabile rispetto alla temperatura dell'aria esterna. Questo permette alla pompa di calore di lavorare con una sorgente termica più costante durante l'anno.

La captazione può essere realizzata attraverso sonde geotermiche verticali, installate tramite perforazioni nel terreno, oppure mediante sistemi di captazione orizzontale che richiedono una superficie di terreno sufficientemente ampia.

La geotermia può offrire prestazioni molto interessanti, ma richiede generalmente una progettazione più complessa e opere di installazione più importanti rispetto a una pompa di calore aria-acqua.

Quale tipologia di pompa di calore scegliere?

Non esiste una tipologia migliore in assoluto. La scelta dipende dalle caratteristiche dell'edificio, dall'impianto esistente, dalle esigenze di utilizzo e dalle possibilità di installazione.

Se si dispone di un impianto ad acqua, come radiatori, ventilconvettori o pannelli radianti, la soluzione aria-acqua è generalmente una delle prime opzioni da valutare.

Se invece si desidera climatizzare direttamente gli ambienti attraverso l'aria, può essere più indicata una soluzione aria-aria.

In presenza di una sorgente idrica utilizzabile è possibile valutare una soluzione acqua-acqua, mentre per nuovi impianti con possibilità di effettuare opere di captazione nel terreno può essere interessante considerare una pompa di calore geotermica.

Come scegliere la potenza della pompa di calore?

La potenza è uno dei primi parametri da valutare, ma non dovrebbe essere scelta semplicemente in base ai metri quadrati dell'abitazione.

Una casa di 100 m² può avere un fabbisogno energetico completamente diverso rispetto a un'altra casa della stessa superficie.

Il dimensionamento dipende, tra le altre cose, da:

• Superficie e volume dell'edificio
• Livello di isolamento termico
• Zona climatica
• Esposizione
• Qualità degli infissi
• Temperatura interna desiderata
• Temperatura esterna di progetto
• Tipo di terminali
• Temperatura dell'acqua richiesta dall'impianto
• Eventuale produzione di acqua calda sanitaria

Perché una pompa di calore sovradimensionata non è sempre una buona idea?

Potrebbe sembrare logico acquistare una macchina più potente "per essere sicuri". In realtà una macchina eccessivamente sovradimensionata può avere difficoltà a lavorare in modo efficiente ai carichi parziali, soprattutto se non è in grado di modulare adeguatamente la propria potenza.

Al contrario, una pompa di calore sottodimensionata potrebbe non riuscire a coprire il fabbisogno dell'edificio nelle condizioni più rigide.

La soluzione corretta è quindi individuare una macchina che abbia una potenza compatibile con il fabbisogno reale e che possa modulare il proprio funzionamento in modo adeguato.

Pompa di calore inverter o non inverter?

Una delle caratteristiche più importanti da valutare è la tecnologia del compressore.

Nelle pompe di calore inverter, il compressore può variare la propria velocità in funzione della richiesta dell'impianto. Invece di funzionare semplicemente alla massima potenza per poi spegnersi, la macchina può modulare la potenza erogata.

Questo permette di adattare meglio la produzione di calore alle effettive necessità dell'edificio.

I principali vantaggi della tecnologia inverter sono:

• Maggiore capacità di modulazione
• Maggiore comfort
• Riduzione dei continui cicli di accensione e spegnimento
• Funzionamento più regolare
• Possibilità di ridurre la potenza assorbita quando il fabbisogno diminuisce

Il fabbisogno dell'edificio non è infatti costante durante tutta la giornata. Una pompa di calore inverter può adattare il proprio funzionamento alle variazioni della richiesta termica.

Quale gas refrigerante scegliere?

Un altro elemento da valutare è il refrigerante utilizzato dalla pompa di calore.

Tra i refrigeranti che si possono incontrare nelle diverse generazioni di macchine troviamo, ad esempio:

• R32
• R410A
• R290, ovvero propano

La scelta del refrigerante non deve però essere considerata isolatamente. È importante verificare l'intera macchina: efficienza, temperature di mandata, prestazioni alle basse temperature, campo di funzionamento, rumorosità, dimensioni e caratteristiche dell'impianto.

R32 o R290: quale scegliere?

Non esiste una risposta valida per qualsiasi impianto. Il refrigerante è un parametro importante, ma non dovrebbe essere l'unico criterio di scelta.

È più corretto confrontare le prestazioni complessive della macchina e verificare che siano compatibili con le esigenze dell'impianto.

La pompa di circolazione è inclusa?

Questo è un dettaglio che spesso viene trascurato quando si confrontano i prezzi delle pompe di calore.

Non tutte le macchine vengono fornite con lo stesso livello di integrazione idraulica. Alcuni modelli comprendono già il gruppo di pompaggio, mentre in altri casi la pompa di circolazione può essere opzionale o deve essere prevista esternamente.

La presenza della pompa di circolazione integrata può semplificare notevolmente l'installazione.

Cosa serve se la pompa di circolazione non è inclusa?

Se la pompa di calore non dispone di un circolatore integrato, bisogna prevedere un circolatore esterno adeguatamente dimensionato.

Non basta scegliere una pompa qualsiasi: il circolatore deve garantire la portata necessaria all'impianto e una prevalenza sufficiente a superare le perdite di carico del circuito.

Bisogna quindi considerare:

• Lunghezza delle tubazioni
• Diametro delle tubazioni
• Radiatori, ventilconvettori o pannelli radianti
• Valvole
• Filtri
• Eventuali scambiatori
• Accumuli
• Caratteristiche complessive dell'impianto

Accumulo inerziale: cos'è e a cosa serve?

L'accumulo inerziale, chiamato anche volano termico o buffer, è un serbatoio contenente acqua tecnica che viene inserito nel circuito dell'impianto.

La sua funzione non è semplicemente quella di "conservare acqua calda". Serve soprattutto ad aumentare il contenuto d'acqua dell'impianto e a rendere più stabile il funzionamento della pompa di calore.

Questo può essere particolarmente importante quando l'impianto ha un volume d'acqua molto ridotto.

Quando serve l'accumulo inerziale?

Un caso tipico è rappresentato da un impianto con pochi litri d'acqua, ad esempio una pompa di calore collegata a pochi terminali o a un circuito molto piccolo.

Se il volume d'acqua disponibile è inferiore al minimo richiesto dal produttore della pompa di calore, può essere necessario aggiungere un accumulo inerziale.

Non esiste però una regola universale secondo cui sotto una determinata soglia l'accumulo sia sempre obbligatorio: il valore minimo deve essere verificato sulla documentazione tecnica della specifica macchina.

E se l'impianto ha meno di 20 litri d'acqua?

Quando il circuito contiene pochissima acqua, ad esempio meno di circa 20 litri, è particolarmente importante controllare le prescrizioni del costruttore.

In queste situazioni può essere necessario aumentare il volume d'acqua disponibile attraverso un piccolo accumulo inerziale.

Il dato dei 20 litri, quindi, non deve essere considerato come una soglia universale valida per tutte le pompe di calore: alcune macchine possono richiedere volumi diversi, in funzione della potenza e della tecnologia utilizzata.

Perché nelle nuove pompe di calore l'accumulo non è sempre integrato?

Nelle pompe di calore moderne, soprattutto nei modelli inverter, non è sempre presente un grande accumulo interno alla macchina.

Questo non significa che l'accumulo sia inutile. Significa invece che il sistema può essere progettato in maniera più flessibile.

Quando il progetto dell'impianto lo richiede, è possibile installare un accumulo inerziale esterno della capacità necessaria.

Questa soluzione permette di:

• Ridurre le dimensioni della pompa di calore
• Occupare meno spazio
• Adattare il volume dell'accumulo alle reali esigenze
• Evitare di installare un serbatoio più grande del necessario

Esistono inoltre accumuli inerziali compatti, progettati per essere installati anche a parete. Questa soluzione è particolarmente interessante nelle abitazioni e nei locali tecnici dove lo spazio disponibile è limitato.

Accumulo inerziale e acqua calda sanitaria non sono la stessa cosa

È importante non confondere due componenti molto diversi.

L'accumulo inerziale contiene generalmente acqua tecnica del circuito di riscaldamento e serve a stabilizzare il funzionamento dell'impianto.

Il bollitore per acqua calda sanitaria, invece, serve a produrre e conservare l'acqua destinata a docce, rubinetti e altri utilizzi sanitari.

Sono quindi due componenti con funzioni differenti.

Pompa di calore con o senza acqua calda sanitaria?

Prima dell'acquisto bisogna stabilire se la pompa di calore dovrà occuparsi anche della produzione di acqua calda sanitaria.

Se la risposta è sì, occorre verificare:

• Se la pompa di calore è predisposta per la produzione ACS
• Quale bollitore utilizzare
• Capacità del bollitore
• Superficie dello scambiatore
• Eventuale valvola deviatrice
• Eventuale resistenza elettrica integrativa
• Temperature massime raggiungibili
• Gestione dell'antilegionella
• Modalità di collegamento tra pompa di calore e bollitore

La scelta del bollitore non dovrebbe quindi essere fatta separatamente dalla pompa di calore.

Riscaldamento, raffrescamento o entrambi?

Molte pompe di calore aria-acqua sono reversibili. Questo significa che possono essere utilizzate sia per il riscaldamento invernale sia per il raffrescamento estivo, invertendo il ciclo frigorifero.

Se si vuole utilizzare la pompa di calore anche per raffrescare, bisogna verificare che:

• La macchina sia reversibile
• I terminali siano adatti al raffrescamento
• L'impianto sia progettato per gestire la condensa
• Siano presenti gli eventuali scarichi condensa necessari

Non tutti i terminali di riscaldamento sono infatti adatti a funzionare anche in raffrescamento.

COP, SCOP ed efficienza: quali valori guardare?

Non basta sapere quanti kW produce una pompa di calore. Per confrontare due macchine è necessario considerare anche la loro efficienza.

Il COP indica il rapporto tra energia termica prodotta ed energia elettrica assorbita in una determinata condizione di funzionamento.

Per una valutazione più completa è utile guardare anche lo SCOP, che considera il funzionamento stagionale.

Per il raffrescamento si possono invece considerare EER e SEER, dove disponibili.

È importante ricordare che questi valori dipendono dalle condizioni di funzionamento: temperatura esterna e temperatura dell'acqua sono fondamentali.

Per questo motivo due pompe di calore non dovrebbero essere confrontate guardando un unico numero isolato.

Temperatura di mandata: un parametro fondamentale

Quando si sceglie una pompa di calore è fondamentale sapere a quale temperatura dovrà essere prodotta l'acqua.

Una pompa di calore che lavora a 30-35 °C si trova in una condizione molto diversa rispetto a una macchina che deve produrre acqua a 55-60 °C.

Prima dell'acquisto bisogna quindi verificare la temperatura di mandata richiesta dall'impianto e controllare le prestazioni della macchina proprio a quella temperatura.

Questo aspetto è particolarmente importante negli impianti con radiatori esistenti, soprattutto quando la pompa di calore viene installata in sostituzione di una caldaia.

Potenza elettrica disponibile: attenzione al contatore

Una pompa di calore utilizza energia elettrica e quindi bisogna verificare anche la potenza elettrica disponibile.

Non bisogna considerare soltanto l'assorbimento nominale della pompa di calore, ma anche gli eventuali altri carichi presenti nell'abitazione.

Forno, piano a induzione, asciugatrice, lavatrice, bollitore, automobile elettrica e altri apparecchi possono infatti funzionare contemporaneamente.

È quindi importante verificare:

• Potenza elettrica massima assorbita dalla pompa di calore
• Eventuale resistenza elettrica integrativa
• Alimentazione monofase o trifase
• Potenza disponibile del contatore
• Eventuale necessità di aumentare la potenza impegnata

Rumorosità e posizione dell'unità esterna

Anche la rumorosità deve essere considerata prima dell'acquisto.

L'unità esterna contiene ventilatori e componenti meccanici che generano rumore durante il funzionamento.

È quindi importante valutare dove verrà installata, soprattutto quando si trova vicino a finestre, camere da letto, balconi o proprietà confinanti.

La posizione deve inoltre garantire:

• Sufficiente spazio per il corretto passaggio dell'aria
• Accessibilità per la manutenzione
• Corretto scarico della condensa
• Protezione dalle condizioni ambientali problematiche
• Rispetto delle indicazioni del produttore

Altri componenti da verificare prima dell'acquisto

Una pompa di calore non deve essere considerata come un componente isolato. A seconda del modello e della configurazione possono essere necessari ulteriori componenti idraulici ed elettrici.

Tra quelli da verificare troviamo:

• Pompa di circolazione
• Vaso di espansione
• Valvola di sicurezza
• Filtro e defangatore
• Separatore d'aria
• Separatore idraulico
• Accumulo inerziale
• Valvola deviatrice
• Bollitore ACS
• Resistenza elettrica integrativa
• Sonde
• Dispositivi di controllo
• Eventuale sistema antigelo
• Eventuale glicole, quando previsto dal progetto
• Kit idraulici specifici del produttore

Pompa di calore monoblocco o split?

Un'altra scelta riguarda la configurazione della macchina.

Nelle pompe di calore monoblocco il circuito frigorifero rimane all'interno dell'unità e tra unità esterna e impianto viene normalmente collegato il circuito idraulico.

Nei sistemi split, invece, sono presenti un'unità esterna e un'unità interna collegate attraverso il circuito frigorifero.

La scelta dipende dal modello, dall'installazione, dagli spazi disponibili e dalle caratteristiche dell'impianto.

Non esiste una configurazione migliore in assoluto: bisogna valutare la soluzione più adatta al progetto.

Non scegliere una pompa di calore guardando solo il prezzo

Due pompe di calore apparentemente simili possono avere prezzi molto diversi perché possono avere dotazioni differenti.

Prima di confrontare i prezzi è quindi importante verificare cosa è effettivamente compreso.

• Pompa di circolazione inclusa o esclusa
• Vaso di espansione
• Valvola di sicurezza
• Filtro
• Accumulo
• Bollitore ACS
• Resistenza elettrica
• Controllo remoto
• Sonde
• Kit idraulico
• Eventuali accessori obbligatori

Una macchina dal prezzo più basso potrebbe richiedere diversi componenti aggiuntivi per completare l'impianto.

Per questo motivo è più corretto confrontare il costo della soluzione completa e non soltanto il prezzo della pompa di calore.

La checklist prima di acquistare una pompa di calore

Prima di scegliere il modello, è consigliabile avere a disposizione almeno queste informazioni.

Dati dell'edificio

• Superficie
• Volume riscaldato
• Zona climatica
• Livello di isolamento
• Caratteristiche degli infissi

Dati dell'impianto

• Radiatori, ventilconvettori o pavimento radiante
• Temperatura di mandata richiesta
• Numero di terminali
• Volume d'acqua complessivo dell'impianto
• Lunghezza e dimensionamento delle tubazioni
• Eventuali circuiti separati

Dati della pompa di calore

• Potenza termica
• Potenza minima modulabile
• COP e SCOP
• Temperatura massima di mandata
• Campo di funzionamento
• Refrigerante
• Tecnologia inverter
• Alimentazione elettrica
• Rumorosità
• Pompa di circolazione integrata o opzionale
• Vaso di espansione e altri componenti idraulici integrati

Eventuale acqua calda sanitaria

• Numero di persone
• Necessità di ACS
• Capacità del bollitore
• Modalità di produzione dell'acqua calda

Accumulo

• Volume minimo d'acqua richiesto dal produttore
• Volume effettivo dell'impianto
• Eventuale necessità di accumulo inerziale
• Spazio disponibile per l'installazione

In conclusione: qual è la pompa di calore giusta?

La pompa di calore giusta non è semplicemente quella con più kW o quella con il prezzo più basso.

È quella che riesce a lavorare correttamente con il proprio impianto, alle temperature richieste e nelle condizioni climatiche della propria zona.

Prima di acquistare è quindi importante verificare almeno:

1. Potenza necessaria
2. Capacità di modulazione della macchina
3. Tecnologia inverter
4. Refrigerante utilizzato
5. Temperatura di mandata
6. COP e SCOP
7. Presenza della pompa di circolazione
8. Prevalenza disponibile del circolatore
9. Volume minimo d'acqua richiesto
10. Eventuale necessità di accumulo inerziale
11. Produzione di acqua calda sanitaria
12. Alimentazione e potenza elettrica disponibile
13. Rumorosità
14. Componenti già integrati
15. Accessori necessari per completare l'impianto

Soprattutto nel caso di impianti esistenti o configurazioni particolari, è sempre consigliabile verificare la documentazione tecnica della specifica pompa di calore e affidare il dimensionamento a un tecnico qualificato.

Hai bisogno di aiuto nella scelta?

Ogni impianto ha caratteristiche diverse e scegliere la pompa di calore corretta richiede la valutazione di diversi parametri.