Quanto consuma una pompa di calore nella realtà ? Scopri il consumo pompa di calore effettivo della mia Daikin HPSU Compact. Potrai fare un calcolo consumo elettrico pompa di calore nel tuo caso e stimare i consumi pompa di calore futuri.
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Componenti di quanto consuma una pompa di calore
In generale le principali componenti che contribuiscono ai consumi pompa di calore sono i seguenti:
- unità esterna, con compressore e ventilatore, che rappresenta ovviamente di gran lunga la componente più grande essendo l’elemento che col suo lavoro produce di fatto il calore estraendolo dall’aria
- pompa di circolazione, che muovono l’acqua nel sistema di distribuzione termica (pavimento radiante, termosifoni, ventilconvettori), sono piccole ma non trascurabili
- elettronica di controllo: opera, per quanto con consumi marginali, anche quando il sistema è in stand-by rispetto alle esigenze momentanee di riscaldamento, raffrescamento, acqua calda sanitaria
Per cominciare a capire come calcolare quanto consuma una pompa di calore vediamo con un esempio pratico i dati misurati relativi ad una giornata di dicembre caratterizzata da un temperatura media esterna di 2,4 ºC:
- la pompa di circolazione ha assorbito mediamente 47 W su 11 ore di funzionamento, pari a 0,52 kWh/giorno
- la pompa di calore in stand-by ha assorbito mediamente 27 W sulle 24 ore, pari a 0,65 kWh/giorno
- il consumo elettrico pompa di calore totale è stato pari a 18,0 kWh/giorno
Da questo calcolo di quanto consuma una pompa di calore si conferma che il contributo di pompa di circolazione ed elettronica di controllo ai consumi pompa di calore è marginale per quanto non trascurabile: rispettivamente del 3% e del 3,6%. In giornate più fredde tale peso è ovviamente inferiore.
Consumi pompa di calore misurati
Il mese di gennaio è stato il primo realmente rigido da quando utilizzo la mia pompa di calore aria acqua Daikin HPSU Compact per riscaldare la mia casa elettrica:
Sfrutteremo dunque questo consumo pompa di calore importante utilizzando le informazioni seguenti per calcolare quanto consuma pompa di calore ed utilizzando questi dati:
- monitoraggio consumo elettrico pompa di calore e temperature interne/esterne
- attestato di certificazione energetica dell’edificio (ACE)
e tentare di confrontare il consumo pompa di calore nominale con quelle effettivo. La maggior parte delle conclusioni sono generalizzabili come calcolo consumo elettrico pompa di calore di una qualsiasi marca.
Questo articolo è un po’ più lungo del solito ma vi suggerisco di leggerlo tutto perché ci saranno delle sorprese succulente e capirete quanto consuma una pompa di calore nella realtà !
Consumo pompa di calore e dati effettivi misurati
Il primo passo per stabilire quanto consuma una pompa di calore è quello di rilevarne il consumi elettrico pompa di calore effettivo.
L’andamento dei dati relativi a tre inverni consecutivi è il seguente:
| Mese | T Esterna (°C) | T Interna (°C) | Consumo Pompa di Calore (kWh/mese) |
|---|---|---|---|
| dic-14 | 5,3 | 20,2 | 480 |
| gen-15 | 3,3 | 19,6 | 560 |
| feb-15 | 4,1 | 19,6 | 435 |
| mar-15 | 9,4 | 20,1 | 217 |
| apr-15 | 14,5 | 21,0 | 106 |
| ott-15 | 13,2 | 21,1 | 105 |
| nov-15 | 7,9 | 20,3 | 276 |
| dic-15 | 5,0 | 20,1 | 455 |
| gen-16 | 3,0 | 19,7 | 548 |
| feb-16 | 6,4 | 20,1 | 310 |
| mar-16 | 8,9 | 20,4 | 227 |
| apr-16 | 15,6 | 21,0 | 71 |
| ott-16 | 12,8 | 21,6 | 113 |
| nov-16 | 7,9 | 20,7 | 262 |
| dic-16 | 2,8 | 20,6 | 608 |
| gen-17 | 0,4 | 21,4 | 810 |
| feb-17 | 5,6 | 21,7 | 382 |
| mar-17 | 10,7 | 21,8 | 165 |
Grazie alla possibilità di misurare in modo autonomo differenti carichi elettrici, dispongo dei dati effetti di consumo elettrico relativi a:
- pompa di calore (riscaldamento, acqua calda sanitaria e raffrescamento)
- unita’ di trattamento aria (ventilazione meccanica controllata e deumidifica estiva)
- tutte gli altri apparecchi elettrici (incluso il piano di cottura ad induzione)
ed anche della misura effettiva di temperatura esterna ed interna della mia abitazione.
Ho evidenziato i dati relativi ai mesi di dicembre e gennaio che chiaramente coincidono con il periodo più rigido dell’inverno ed i consumi della pompa di calore aria acqua maggiori.
Se vuoi realizzare anche tu un sistema di monitoraggio consumi elettrici come il mio leggi anche il mio articolo Misuratore di consumo elettrico 4-Noks Elios4you e OpenEnergyMonitor.
Consumo pompa di calore per riscaldamento e Attestato di Certificazione Energetica
Utilizzando i dati dei fabbisogni energetici previsti nel mio Attestato di Certificazione Energetica (ACE) abbiamo i dati necessari da confrontare con il consumo pompa di calore effettivo e fare il calcolo di quanto consuma una pompa di calore nella realtà.
L’efficienza energetica per il mio edificio è la seguente:
| PARAMETRO | VALORE |
|---|---|
| Provincia | Pavia |
| Comune | Vigevano |
| Periodo di attivazione dell’impianto | 15-ott ÷ 15-apr |
| Gradi Giorno | 2.544 GG |
| Superficie utile | 114 m² |
| Fabbisogno annuo di energia termica | |
| Climatizzazione invernale (ETH) | 66 kWh/m²a |
| Acqua calda sanitaria (ETW) | 19 kWh/m²a |
Alla pagina Casa Elettrica Informazioni potete trovare tutti i dettagli.
Quanto consuma una pompa di calore effettivamente
Conoscendo le temperature interne ed esterne medie mensili possiamo facilmente stimare i fabbisogni termici del mese proiettando i dati della certificazione energetica dell’edificio:
- Fabbisogno termico riscaldamento = ETH * Superficie Utile * Giorni Mese * (T interna media – T esterna media) / Gradi Giorno
- Fabbisogno termico acqua calda sanitaria = ETW * Superficie Utile * Giorni Mese / 365
Mi preme rimarcare che questa proiezione assume che i dati di efficienza energetica dell’attestato di certificazione siano perfettamente in linea con quelli effettivi.
Se vuoi approfondire queste formule apparentemente complesse puoi leggere Dimensionamento pompa di calore aria acqua semplice.
Applicando questa formula all’intera stagione invernale su base mensile possiamo:
- ottenere il fabbisogno termico effettivamente atteso ciascun mese
- confrontare il fabbisogno termico atteso con il consumo pompa di calore elettrico effettivo
- ottenere un valutazione del coefficiente di prestazione effettivo della mia pompa di calore aria acqua Daikin HPSU Compact
I coefficienti di prestazione (COP) ottenuti, ovvero il rapporto tra energia termica stimata ed energia elettrica misurata, risultanti non sembrano particolarmente esaltanti nei mesi più rigidi.
Mettiamoli a confronto con i dati nominali della nostra pompa di calore aria acqua.
![Quanto consuma la pompa di calore aria acqua per riscaldamento [VIDEO 2 di 2]](https://i.ytimg.com/vi/8ASP0a8P6gw/hqdefault.jpg)
Dati nominali consumo pompa di calore per riscaldamento Daikin HPSU Compact
La documentazione del produttore indica quanto consuma una pompa di calore sulla base di test di laboratorio in condizioni standard secondo la normativa EN 14511 (PRESTAZIONI AI CARICHI PARZIALI UNITA’ A BASSA TEMPERATURA RRLQ/RVLQ/ERLQ E ALTA TEMPERATURA RRRQ/ERRQ – 12/09/2013) ovvero i COP dichiarati dal produttore.
Riporto per comodità solo i dati nominali di consumo pompa di calore rilevanti per il mio modello di unità esterna RRLQ 006, dove HC rappresenta la capacità termica nelle condizioni di funzionamento specifiche:
Alcune osservazioni importanti sui valori indicati nel documento delle prestazioni nominali:
- Dati integrati indica che sono incluse anche le perdite per sbrinamento
- La normativa EN 14511 per la misura dei rendimenti delle pompe di calore per riscaldamento / ACS prescrive che sia incluso anche il consumo elettrico della pompa di circolazione
Quanto consuma una pompa di calore nominalmente ed effettivamente
Per essere più preciso, ho stimato la temperatura media di mandata in riscaldamento richiesta dal mio involucro (che opera con curva climatica 0,5 e scorrimento 20,5 ºC) per una estrapolazione del COP nominale la più precisa possibile e quindi dare una valutazione del coefficiente di prestazione nominale estremamente precisa.
Ho ipotizzato, in modo conservativo per il COP, che l’energia per il riscaldamento sia distribuita su 20 ore giornaliere, mentre la produzione di acqua calda sanitaria sia concentrata su 2 ore. Questo ha permesso di identificare il regime di funzionamento atteso per la pompa di calore.
Possiamo rappresentare in un paio di grafici come i fabbisogni del mio involucro si confrontino con i dati nominali della mia pompa di calore Daikin HPSU Compact 6kW;
Questo grafico ci dice semplicemente che la mia pompa di calore, in una gamma di temperature esterne rappresentativa, dovrebbe lavorare sempre con un carico inferiore al 70% della potenza nominale disponibile.
Possiamo vederlo facilmente con una tabella riepilogativa:
Vediamo anche il grafico dei COP nominali corrispondenti:
Disponendo di dati dei consumi pompa di calore elettrici non distinti tra riscaldamento e produzione acqua calda sanitaria, il COP atteso e’ determinato pesando i coefficienti di performance nominali per riscaldamento e produzione acqua calda sanitaria sui rispettivi fabbisogni termici:
COP Atteso = (E Term. Risc. + E Term. ACS) / (E Term. Risc. / COP Nom. Risc. + E Term. ACS / COP Nom. ACS)
Ecco il risultato del calcolo di quanto consuma una pompa di calore dove ho ordinato in base alla temperatura esterna media ed evidenziato in giallo le colonne con i dati chiave:
Consumi pompa di calore Daikin nella realtà
Se non ho commesso errori grossolani, da questa valutazione emergono i consumi pompa di calore effettivi della mia Daikin HPSU Compact:
- parrebbe che sul mio sistema, il coefficiente di prestazione effettivo sia inferiore anche del 35% / 40% rispetto a quello nominale (dichiarato dal produttore) nei mesi più freddi (e che quindi richiedono più energia)
- E’ certo che scendendo sotto temperature esterne medie di 4 ºC / 5 ºC l’efficienza effettiva si riduce drammaticamente rispetto a quella prevista nominalmente
- A temperatura esterne medie “relativamente alte” (maggiori di 8 ºC) la differenza si riduce ad un 15%
Ricordo nuovamente che queste conclusioni sono basate sull’assunzione che i dati di efficienza energetica dell’attestato di certificazione siano perfettamente in linea con quelli effettivi del mio edificio.
Non e’ che forse questi consumi pompa di calore c’entra qualcosa con quanto ho riscontrato in Defrost Daikin: una scelta consapevole ?
Consumo pompa di calore: quanto consuma una pompa di calore ?
Proviamo a rappresentare i dati della tabella precedente in un diagramma di più facile lettura:
La sostanza non cambia: i dati nell’ovale arancione racchiudono temperature esterne sotto i 4 ºC / 5 ºC dove il coefficiente di prestazione effettivo si riduce drammaticamente rispetto a quella previsto nominalmente e quindi il consumo pompa di calore schizza verso l’alto !
Non sono certo che questi risultati sorprendenti relativi al mio modello di pompa di calore Daikin HPSU Compact possano essere generalizzati ad altri modelli o produttori per dire quanto consuma una pompa di calore veramente: sicuramente c’è un’anomalia che Daikin dovrebbe risolvermi o almeno spiegarmi.
Leggi tutti i miei articoli sulla Pompa di calore:
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Ciao,
leggendo vari tuoi articoli (molto, molto, molto interessanti) non ho capito se attualmente la tua pompa di calore (come la mia) stia lavorando in modalità ‘riscaldare’ h24 e quindi in curva climatica o con t-mandata fissa da te impostata.
grazie mille
Ciao,
non mi spiego molto bene la formula utilizzata per il fabbisogno termico, infatti, se prendiamo i dati dell’attestato energetico, il fabbisogno termico annuo dell’appartamento dovrebbe essere
Fabbisogno termico riscaldamento annuo [kwh/anno] = ETH [kwh*m2/anno]* Superficie utile [m2]
Quindi non mi spiego come i singoli contributi mensili si ricavino con la formula seguente:
Fabbisogno termico riscaldamento mese X [kwh/mese] = ETH * Superficie Utile * Giorni Mese X * (T interna media – T esterna media) / Gradi Giorno
quindi la somma dei singoli contributi mensili ottenuti con la formula di cui sopra da luogo ad un valore di kwh annuale molto maggiore di quello ottenuto con la prima formula, direi almeno doppio.
Grazie anticipatamente per la delucidazione
Ciao Luca,
sinceramente non capisco a quale formula su base mensile tu ti riferisca visto che non è presente in questo articolo.
Puoi fare un esercizio a livello mensile, non saprei a quale scopo, solo se applichi anche a livello mensile la definizione dei gradi giorno (che assumono un temperatura interna di 20 °C).
Ciao a tutti, mi aggrego, anche se tardivamente, ai commenti.
Ho apprezzato molto l’articolo, che evidenzia un esempio reale di consumo; volevo chiedere, visto che mi pare di non aver trovato indicazioni in merito: qual’è la necessità di energia, soprattutto in fase di avviamento, richiesta dalla caldaia, giusto anche per capire quale potenza potenza contrattuale di energia elettrica sarebbe più indicata, e quindi rendermi conto dei relativi costi fissi aggiuntivi in merito, grazie!
Ciao Stefano,
immagino che tu ti riferisca alla potenza elettrica assorbita da una pompa di calore nei momenti di spunto.
Nella pratica le condizioni con i picchi di assorbimento sono le seguenti:
1) accensione del riscaldamento con ambiente interno freddo
2) ciclo di reintegro del serbatoio di accumulo per l’acqua calda sanitaria
In entrambi i casi, per semplicità, possiamo considerare che la macchina raggiunga la sua capacità termica a quella temperatura di mandata dell’acqua. Dividendo per il COP (in quelle condizioni di funzionamento) otteniamo la potenza elettrica assorbita.
E’ un dato disponibile sui cataloghi della maggior parte delle marche.
Possiamo comunque fare un calcolo approssimato per eccesso dividendo la capacità termica della macchina per 2,5 (COP per temperature di mandata intorno ai 50÷55 °C).
In pratica parliamo, nel caso peggiore, di:
– potenza termica 4 kW => assorbimento elettrico di 1,6 kW elettrici
– potenza termica 8 kW => assorbimento elettrico di 3,2 kW elettrici
– potenza termica 14 kW => assorbimento elettrico di 5,6 kW elettrici
Devi però tenere conto che si tratta di situazioni transitorie limitate nel tempo.
Ed il contatore ti consente una assorbimento fino al 30% per un massimo di 3 ore:
– contatore 3 kW => 3,9 kW per massimo tre ore
– contatore 4,5 kW => 5,9 kW per massimo tre ore
– contatore da 6 kW => 7,8 kW per massimo tre ore
Ovviamente la taglia corretta dipende dall’uso complessivo di energia elettrica che fate in casa.
Sfrutto la tua domanda per ricordare che questo è uno dei tanti motivi per cui è bene non sovradimensionare la pompa di calore.
Se ti stai orientando, ti raccomando la lettura del mio nuovo articolo pompa di calore per termosifoni che tocca anche questo aspetto.
Più di un commento credo possa essere una riflessione visto che gli installatori da me contattati mi dicono che il costo del consumo elettrico è particolarmente gravoso.
Verificando i dati su elencati sembrerebbe che il consumo in Kwh potrebbe essere:
– 25,98KWh/m2a*115mq= 2987,7/2=1493,85KWh annui di riscaldamento
– 12,34KWh/m2a*115mq= 1419,1 KWh annui ACS
TOTALE 2912,95 KWh annui
Tali consumi come possono essere abbattuti? Si parla di tariffa D1 ma non ho capito quale sia il reale costo finale e non di sola energia? Ringrazio per eventuali suggerimenti/informazioni
Ciao Ennio,
per abbattere i consumi una sola parola: isolamento.
PS prova a rivolgerti ad installatori che sappiano cosa sia una pompa di calore.
Sabatino
Scusate la mia ignoranza,
alla fine di questi calcoli, potreii sapere in parole povere,
la differenza approssimativa in percentuale del risparmio
con la pompa di calore rispetto alle altre soluzioni ?
Mille Grazie
Ciao Sabatino,
leggi l’articolo Pompa di calore o stufa a pellet o metano ? Riscaldamento a confronto.
.
Un ottimo articolo . Alla fine della fiera la matematica ci viene in soccorso . Queste cifre ci aiutano a capire il pareggio , col metano è intorno al COP 3 . Dove caldaia condensazione a bassa T .sul GPL pari prezzo finale litro vs metro cubo metano è il 33% in più . finito il calcolo , tutto il resto è fuffa . X chiudere il pareggio x inquinare uguale fra il metano e la corrente elettrica acquistata dalla rete è COP 2,4 . questi sono gli unici dati che devono farci capire le cose .