Home » Pompa di calore » Dimensionamento pompa di calore | Calcolo potenza termica nominale

Dimensionamento pompa di calore | Calcolo potenza termica nominale

Dimensionamento pompa di calore | Calcolo potenza termica nominale

Con un dimensionamento pompa di calore corretto nessun rischio di rimanere al freddo. Scopri come ho scelto una potenza nominale pompa di calore di soli 6 kW mentre mi era stata consigliata una potenza termica tra 8 e 11 kW !

Se desideri un foglio di calcolo dimensionamento pompa di calore, in fondo all’articolo troverai un semplice tool online per il calcolo potenza termica per riscaldamento.

Se stai valutando l’installazione di una pompa di calore in una abitazione esistente e disponi dei dati di consumo attuali di gas, per il dimensionamento pompa di calore puoi leggere direttamente:

Potenza nominale pompa di calore introduzione

Senza mai rinunciare all’ausilio di un termo-tecnico, che potrebbe valutare direttamente il carico termico invernale di progetto, e’ possibile fare da soli una verifica di massima sulla corretta potenza nominale pompa di calore.

Utilizzando i dati di efficienza energetica del vostro edificio, presenti ad esempio nel vostro documento di  certificazione energetica, il calcolo qui’ proposto vi fornirà:

  • un’ottima approssimazione del dimensionamento pompa di calore alla temperatura esterna di progetto
  • un valido confronto tra i dati nominali di efficienza energetica della vostra abitazione ed i consumi energetici effettivi

Per chi volesse approfondire più in generale l’argomento dimensionamento pompa di calore potete anche guardare questo video:

AIST Webforum - Dimensionamento impianti con pompa di calore

Per avere maggiori dettagli sulle caratteristiche dell’involucro e degli impianti della mia casa elettrica ti consiglio di leggere Casa Elettrica Informazioni.

Perdite termiche e dimensionamento pompa di calore

Il sistema di riscaldamento della nostra casa, come ad esempio una pompa di calore, serve a compensare le perdite di energia termica dell’edificio come ben riassunto in questo schema:

Dimensionamento pompa di calore aria acqua; dimensionare pompa di calore

L’energia termica dispersa, da compensare con l’energia termica prodotta dalla pompa di calore per mantenere la temperatura interna, e’ proporzionale alla differenza di temperatura tra l’interno e l’esterno della nostra casa:

E_termica_dispersa = K * (T_int – T_est)

Conoscendo il fabbisogno termico ad una temperatura esterna di riferimento, possiamo determinare l’energia termica richiesta ad una qualsiasi temperatura mediante una semplice proporzione matematica:

E_termica = E_termica_rif * (T_int – T_est) / (T_int – T_est_rif)

I dati di efficienza energetica dell’edificio ci forniscono proprio come riferimento la quantità di energia termica idealmente richiesta per il riscaldamento in tutta la stagione invernale.

Vediamo ora di applicarli per il dimensionamento pompa di calore.

Nel cose voleste approfondire in modo accurato fate riferimento alla normativa UNI EN 12831:2006 (Impianti di riscaldamento negli edifici – Metodo di calcolo del carico termico di progetto).

Dati edificio per dimensionamento pompa di calore

ParametroValore
Gradi Giorno2.544 [GG]
Temperatura esterna di progetto-5 ºC
Superficie utile114,35 m²
Fabbisogno annuo di energia termica
Climatizzazione invernale ETH
 66,11 [kWh/m²anno]

I dati di esempio, tratti dalla pagina Casa Elettrica Informazioni potete trovarli in versione completa, si riferiscono all’attestato di certificazione energetica (ACE) della mia abitazione.

Per chiarezza vi riporto i due paragrafi con i dati che dobbiamo rilevare evidenziati in rosso:

Dimensionamento pompa di calore aria acqua: calcolo semplificato

Vuoi controllare con lo smartphone ogni interruttore luce della tua casa domotica fai da te ? Scopri come rendere intelligente il tuo impianto elettrico leggendo Interruttore luce WiFi SonoffTouch, Livolo, Broadlink TC2, eMylo, Ankuoo REC.

Dimensionamento pompa di calore aria acqua: calcolo semplificato

Vediamo il significato dei principali parametri:

  • I Gradi Giorno di una località sono la somma sui giorni della stagione di riscaldamento, delle differenze tra la temperatura interna (convenzionalmente di 20 ºC) e la temperatura media esterna della singola giornata
  • La Temperatura esterna di progetto rappresenta la temperatura esterna minima alla quale il generatore di calore fornisce l’energia termica comunque sufficiente a garantire che la temperatura interna rimanga stazionaria
  • Il Fabbisogno annuo di energia termica per climatizzazione invernale (ETH) e’ l’energia termica richiesta, nel corso della stagione di riscaldamento, per la climatizzazione invernale.
  • La Superficie utile e’ la superficie netta calpestabile degli ambienti a temperatura controllata o climatizzati dell’edificio al netto di tramezzi e muri esterni e comprensiva delle soglie delle porte e degli spazi al di sotto dei terminali di emissione.

E’ fondamentale non confondere il dato del fabbisogno di energia termica ETH con quello del fabbisogno di energia primaria EPH.

La nuova normativa ha sostituito l’attestato di certificazione energetica (ACE) con l’attestato di prestazione energetica (APE). Il nuovo attestato, pur utilizzando principalmente dati relativi a fabbisogni di energia primaria, contiene anche l’indice di prestazione termica utile per il riscaldamento EPH,nd (che dovrebbe corrispondere all’ETH del vecchio ACE):

Dimensionamento pompa di calore aria acqua: calcolo semplificato
Dimensionamento pompa di calore aria acqua: calcolo semplificato

Per comodità ho preparato una tabella con i primi 25 comuni d’Italia per abitanti appartenenti alle fasce D ed E con i principali dati necessari:

  • gradi giorno
  • ore giornaliere di funzionamento del riscaldamento
  • temperatura esterna minima di progetto
ComuneFascia
climatica
Gradi
giorno
Ore
giornaliere
Temperatura di
progetto (°C)
BergamoE2.53314-5
BolognaE2.25914-5
BresciaE2.41014-7
FerraraE2.32614-5
FirenzeD1.821120
FoggiaD1.530120
ForliD2.08712-5
GenovaD1.435120
LivornoD1.408120
MilanoE2.40414-5
ModenaE2.25814-5
MonzaE2.40414-5
PadovaE2.38314-5
ParmaE2.50214-5
PerugiaE2.28914-2
PescaraD1.718122
PratoD1.66812
RavennaE2.22714
Reggio nell'EmiliaE2.56014-5
RiminiE2.13914
RomaD1.415120
TorinoE2.61714-8
TriesteE2.10214-5
VeneziaE2.34514-5
VeronaE2.46814-5

Ore giornaliere di funzionamento del riscaldamento

Come già indicato in precedenza, la normativa stabilisce gli orari giornalieri massimi di funzionamento del riscaldamento.

Per evitare di rimanere al freddo pur avendo rispettato la normativa, farei comunque qualche ragionamento. Le ore di funzionamento della pompa di calore non potranno mai raggiungere le 24 a causa di due modalità funzionamento che interrompono il riscaldamento:

  • la produzione di acqua calda sanitaria (ACS)
  • i cicli di sbrinamento

Nel mio calcolo ho assunto quale giornata peggiore 14 ore di riscaldamento, lasciando un margine di 8 ore per produzione acqua calda sanitaria, sbrinamenti e varie ed eventuali.

Casualmente corrisponde alla normativa.

Dimensionamento pompa di calore

Date le definizioni precedenti c’e’ una corrispondenza perfetta tra il Fabbisogno annuo di energia termica per climatizzazione invernale ed i Gradi Giorno:

E_termica_risc_annua = ETH * Superficie = K * Gradi_Giorno

Ricordando sempre che si considera un temperatura interna convenzionale di 20 ºC.

Utilizzando la proporzione descritta in precedenza tra energia termica e salti di temperatura interno/esterno, possiamo facilmente calcolare l’energia termica per riscaldamento necessaria in una giornata con temperatura esterna media pari alla temperatura di progetto:

E_termica_risc_giorno_progetto = E_termica_risc_annua * (20 ºC – T_Progetto) / Gradi_Giorno

Dividendo per le ore giornaliere di funzionamento del riscaldamento otteniamo finalmente il calcolo potenza pompa di calore necessaria alla temperatura di progetto:

P_termica_progetto = ETH * Superficie * (20 ºC – T_Progetto) / Gradi_Giorno / Ore_giorno

Proviamo a fare concretamente il calcolo con i miei dati che ricordo essere:

  • ETH = 66,11 kWh/m²anno
  • Superficie = 114,35 m²
  • Temperatura esterna di progetto = -5 ºC
  • Gradi Giorno = 2.544
  • Ore giornaliere di funzionamento del riscaldamento = 14

Otteniamo come dimensionamento pompa di calore:

P_termica_progetto = 66,11 * 114,35 * (20 + 5) / 2.544 / 14 = 5,3 kW

Semplice il dimensionamento pompa di calore no ?

E’ importante ribadire che quella ottenuta e’ la potenza nominale pompa di calore da erogare alla temperatura esterna di progetto.

Facciamo un esempio concreto con i miei dati:

  • Temperatura esterna di progetto = -5 ºC
  • Potenza termica = 5,3 kW

Prendiamo a titolo illustrativo i dati nominali della potenza termica per riscaldamento di una nota marca giapponese di pompe di calore aria-acqua:

Potenza nominale pompa di calore

Il modello più indicato e’ il WH-UD07HE5 con potenza termica per riscaldamento a -7 ºC di 5,15 kW.

Vuoi misurare i consumi elettrici dei tuoi elettrodomestici ? Leggi subito Misuratore consumi elettrici wireless o con presa ?.

Passando ad un secondo brand giapponese altrettanto popolare la scelta nella potenza termica per riscaldamento e’ molto simile:

Dimensionamento pompa di calore aria acqua: calcolo semplificato

E prima di eccedere con la potenza nominale pompa di calore, ricordate che:

  • mi era stato suggerito di mettere una taglia di 8 / 11 kW mentre bastavano 6 KW
  • le pompe di calore hanno sempre come opzione una resistenza elettrica che funge da back-up in caso di emergenza (potete leggere Pompa di calore Rotex HPSU Compact: backup-heater)

Dimensionamento pompa di calore

Per semplificare il lavoro ho creato questo modulo interattivo che esegue direttamente online il dimensionamento pompa di calore inserendo i dati descritti in precedenza:

Ultimo aggiornamento Amazon Affiliate 2021-09-20 at 11:58

200 commenti su “Dimensionamento pompa di calore | Calcolo potenza termica nominale”

  1. Salve, se possibile vorrei mi chiarisse un dubbio. In rete ho trovato il “Metodo di calcolo semplificato della prestazione energetica globale degli edifici residenziali esistenti”, quindi mi sono cimentato nel calcolare il Fabbisogno di energia termica invernale della mia nuova abitazione Qh=0,024*GG*(Ht+Hv)-fx(Qs+Qi), ottenendo come valore Qh=12378,45 kWh. Mi chiedevo quindi se è corretto dividere questo valore per la Superficie utile dell’abitazione (metri quadri) per ottenere ETh da inserire nella Sua formula. Grazie mille per la Sua disponibilità e complimenti per l’articolo.

    1. Ciao Davide,

      indicativamente si’. Se hai una casa esistente ragionerei piuttosto sui consumi per stimare il fabbisogno energetico.
      Parliamo comunque di calcoli semplificati e non di un progetto termico.

  2. Articolo utile ed interessante tuttavia non mi sembra che nel dimensionamento della pdc sia considerato il fabbisogno per l’acqua calda sanitaria. C’è un calcolo analogo per questo? Grazie.

      1. Articolo super interessante.
        Ma se oltre al riscaldamento deve riscaldare un accumulo da 350L, quale calcolo va fatto?

        Grazie e complimeti per l’articolo

      2. Buongiorno. E’ possibile avere una delucidazione sul calcolo da fare per il dimensionamento della potenza estiva? parlo di raffrescamento a pavimento con la medesima pompa dimensionata per l’inverno.
        Vedo che tendenzialmente i prodotti in commercio hanno potenze leggermente inferiori o analoghe in funzionamento di raffrescamento.
        E’ corretto assumere che una volta scelto il prodotto corretto per l’inverno abbiamo soddisfatto anche il dimensionamento per l’estivo che il medesimo prodotto offre ? grazie

      3. Salve, vorrei capire che tipo di cappotto dovrei mettere nella mia casa. Partendo dal fatto che secondo l’Ape ho bisogno di 316 kwh/m2 anno. Sono in sicilia a 1341 GG, temp. di prog., 3 gradi C, 10 ore di funzionamento, per 139 mq. Mi viene fuori una potenza da 53.68 Kw. se riesco, con la sostituzione degli infissi e mettendo un cappotto arrivare alla classe A1, consumera 65 kwh/m2 anno. quindi mi servirebbe una pompa di calore di circa 11kw. Sembra corretto questo ragionamento?

        1. Ciao articolo interessantissimo!!
          Avrei una domanda da porti, ho acquistato un immobile indipendente inizio 900 suddiviso su due piani in tre differenti unità immobiliari da ristrutturare con capotto, infissi nuovi, e si spera un piccolo impiantino ftv sul tetto.
          Il tecnico di fiducia mi ha consigliato una viessmann da 14/16 kw.
          Al rogito ho ricevuto tre APE con lettere D (superficie utile riscaldata 65mq – EPh 43,7 KWh), E ( sup.utile 18mq- EPh 32,6 Kwh), F ( sup.utile 45mq- EPh 73,6), la casa ha un totale di 150mq.
          Per il calcolo del fabbisogno dovrei sommare o fare una media tra i valori?
          Se inserisco la media 50 col tuo calcolo avrei necessità di 6.94 kw ( mi sembra congruo anche in rapporto alla metratura), se inserisco la somma totale saliamo a 20kw che mi sembrano esagerati.
          Ti ringrazio per la disponibilità e W l’energy green!!

        2. Non mi è molto chiaro. Usando parametri simili ai tuoi per l’efficienza energetica della casa, metratura calpestabile e ore di utilizzo ma con i GG e la temperatura minima della Calabria tirrenica (1400 e 4 gradi) mi servirebbe una pompa di calore più potente della tua? Come è possibile?

          I dati che uso sono uguali ai tuoi eccetto che per GG e TP

            1. Paolo Gambaro

              concordo co Christian
              tutto quello che hai scritto è interessante, però non mi tornano i calcoli finali: se prendo il tuo esempio e cambio solo i gradi giorno come se lo stesso immobile fosse in una zona diversa per es dove sto io in Toscana che sono 1600 con 12 ore di funzionamento la PDC che viene dal calcolo deve essere di 9,84 kW e non ha senso, visto che lo stesso immobile in una zona più fredda con gradi giorno 2544 e 14 ore di funzionamento ha bisogno di soli 5,3 kW
              grazie

                1. si ma capisci che non ha senso che la potenza della pdc sia inversamente proporzionale ai gradi giorno e alle ore di funzionamento e invece proporzionale alla temperatura progetto…..in questo modo dove fa più caldo risulterà una potenza superiore rispetto ad una zona freddo.

                  Ho provato con la mia casa a Perugia e a roma, a perugia servono 1.80 kw, mentre a roma 3.1 kw.

                  1. Ciao Gianmarco,

                    cosa non ti torna nella formula ? La tua sintesi non e’ corretta rispetto alla formula.

                    Per confrontare Roma e Perugia devi cambiare tutti i parametri.

                2. biagio.fedele@libero.it

                  Buongiorno,
                  premesso che risulta tutto molto chiaro, chiedo se analoga procedura può essere applicata al calcolo del PdC in funziomento estivo, chiaramente andando a estrapolare dalla APE l’Indice prestazione energetica del’involucro per climatizzazione estiva e andando a modificare le Tprog e le ore di funzionamento dell’impianto.
                  Grazie

                3. Buongiorno,
                  avrei una domanda sulla formula presentata per il calcolo della potenza della pompa di calore. Probabilmente mi sfugge qualcosa, ma sembrerebbe che la potenza richiesta sia inversamente proporzionale ai gradi giorno, ossia diminuisce all’aumentare di questi ultimi, quindi occorre meno potenza per le zone fredde rispetto a quelle calde.
                  Dove sto sbagliando?

                  Grazie
                  Simone

                4. CAMPOLUCCI CRISTIANO

                  Salve, tutto molto chiaro, ma vorrei chiederti una delucidazione…vorrei capire se invece di utilizzare EPH,nd non è più corretto utilizzare EPH,nren
                  grazie
                  buon lavoro

                5. Grazie innanzitutto per le informazioni presentate in modo chiaro e preciso.
                  Una domanda: trattandosi di una legge lineare quella che lega l’energia termica richiesta al delta T fra ambiente interno ed esterno, mi sembra valido e corretto il suo ragionamento di calcolare l’energia termica del giorno più freddo , come proporzione di quella annuale fra gradi giorno del giorno più freddo e gradi giorno annuali , e dividere poi tale energia per il numero di ore di riscaldamento del giorno più freddo, in modo da determinare la potenza richiesta. In realtà però la temperatura di progetto è molto difficile che si mantenga costante nel giorno. Ad esempio per la mia città la temperatura di progetto è -12 ma posso assicurare, vivendoci, che questa temperatura si raggiungerà solo poche ore all’anno, forse quasi mai. C’è quindi il rischio di sovradimensionare la pompa, facendola lavorare on/off anzichè in modulazione.
                  Non sarebbe quindi meglio fare un ragionamento più analitico ed andare a calcolare i reali gradi giorni del giorno più freddo prendendoli da una serie storica degli ultimi anni ? Ad esempio se i gradi fossero -12 solo 6 ore la notte e poi la temperatura salisse a zero gradi mantenendosi poi costante, i gradi giorni sarebbero (32 * 6 + 20* 18) / 24 = 24 gradi giorno. Facendo poi una media dei gradi giorno del giorno più freddo sulla base ad esempio degli ultimi 10 anni, si arriverebbe , penso, a determinare la potenza con maggior precisione. In altre parole mi chiedo se non sarebbe meglio ragionare sempre in termini di gradi ora al posto dei gradi giorno, considerando che ora è possibile avere la serie storica della misura oraria delle temperature in molte località?

                    1. Grazie per la risposta. Se ha comunque voglia di provare ad approfondire il mio discorso e di mettere a punto un sistema di calcolo più preciso , da pubblicare nel suo sito, sono disposto a collaborare, in quanto la cosa mi interessa professionalmente. Mi piacerebbe mettere a punto un algoritmo che partendo dai dati della legge 10 (ma in alternativa dai consumi di gas /pellets/ gpl), sia in grado di definire l’energia termica annua di riscaldamento e quindi la potenza da assegnare alla pompa sulla base di una serie storica di dati di temperatura. Sono convinto (ma non ho i numeri per dirlo) che la maggior parte delle pompe siano inutilmente sovradimensionate. In pratica si dimensionano su una temperatura di progetto che si verifica per pochi giorni all’anno (in pratica quasi mai; da me la temperatura di progetto è -12 ed è raro scendere di fatto sotto i -5). Per questi picchi sarebbe meglio riscaldare tutto il giorno, senza sovradimensionare la pompa, al netto dell’ACS o degli sbrinamenti che richiedono comunque poche ore. O no? Se è interessato ci sentiamo personalmente. Cordiali saluti

                    2. Salve, lo scorso anno ho comprato una pdc originariamente per un uso estivo avendo per il riscaldamento una caldaia a condensazione da 24 kw.
                      Avendola acquistata, una sherpa 8 kw olimpia splendid, ho voluto usarla anche per il riscaldamento ottenendo un buon risparmio rispetto al metano. Adesso si è rotta la caldaia e sto pensando di abbandonare il gas e passare solo all’elettrico in attesa di fotovoltaico.
                      Durante l’inverno però alcuni fancoil si accendevano e si spegnevano continuamente, problema che ho risolto diminuendo la velocità delle vendole. Pertanto penso che la pdc sia lievemente sottodimensionata. Sicilia fascia C con 1044 GG.
                      La mia paura è di rimanere al freddo nelle giornate molto fredde, l’inverno scorso è stato mite. In previsione di una ristrutturazione se abbino alla pdc il sistema aquadue tower riesco ad aumentare la performance della pdc in caso di inverno rigido?

                      1. Ciao Gianluca,

                        non conoscendo il fabbisogno termico della tua abitazione non e’ possibile rispondere.

                        Non avendo descritto come oggi produci l’acqua calda sanitaria non so se l’aggiunta di uno Sherpa AQUADUE TOWER potrebbe darti benefici sostanziali.

Lascia un commento

Il tuo indirizzo email non sarà pubblicato. I campi obbligatori sono contrassegnati *

Questo sito usa Akismet per ridurre lo spam. Scopri come i tuoi dati vengono elaborati.