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Pompa di calore per termosifoni come scegliere e risparmiare

    Pompa di calore per termosifoni come scegliere e risparmiare

    Stai valutando l'installazione di una pompa di calore per termosifoni e non sai quale scegliere? Hai già una pompa di calore per termosifoni e vorresti risparmiare ulteriormente sulla bolletta? Trova tutte le risposte nella mia guida pratica completa.

    Differenze tra caldaia e pompa di calore per termosifoni

    Caldaia e pompa di calore sono due soluzioni perfette per il riscaldamento e la produzione di acqua calda sanitaria per nostra abitazione. E' però bene comprendere quali siano le differenze di base nel loro funzionamento che ci aiuteranno nel fare una scelta consapevole, a non avere sorprese e disporre di strategie per poter risparmiare sulla nostra bolletta.

    Consideriamo un impianto di riscaldamento a termosifoni, in cui un generatore di calore - caldaia o pompa di calore per termosifoni - manda acqua calda nei termosifoni che trasmettono il calore nell'ambiente facendo ritornare indietro acqua fredda.

    Pompa di calore con termosifoni
    Pompa di calore per termosifoni

    E' importante tenere bene a mente che:

    • radiatori in ghisa funzionano a temperatura di mandata di circa 70÷75 °C
    • termosifoni in acciaio o in alluminio operano a temperature di mandata di circa 65 °C

    Per approfondire puoi anche leggere il mio articolo sul riscaldamento a termosifoni.

    Caldaia per termosifoni

    In una caldaia tradizionale l'acqua viene scaldata tramite il calore prodotto dalla combustione di gas metano, GPL, gasolio, legna o pellet.

    Caldaia Vaillant ecoTEC
    Caldaia Vaillant ecoTEC

    Il rendimento di una caldaia non dipende in modo significativo dalle condizioni di lavoro, in particolare il rendimento è costante anche in presenza di variazioni di temperatura di mandata e temperatura esterna.

    Fa eccezione la caldaia a condensazione nella quale viene recuperato il calore latente nello scarico facendone condensare il vapore tramite il flusso d'acqua fredda di ritorno dell'impianto: per questo motivo il rendimento aumenta, entro certi limiti, quanto è minore la temperatura di ritorno dai termosifoni.

    Rendimento caldaia a condensazione
    Rendimento caldaia a condensazione

    Le potenze e temperature raggiungibili da una caldaia consento anche la produzione istantanea di acqua calda sanitaria. Nel caso di grande fabbisogno per assicurare il comfort può comunque essere necessario l'utilizzo di un accumulo termico.

    Una caldaia, essendo basata sulla combustione, contribuisce in modo significativo all'immissione di anidride carbonica (CO2) in atmosfera contribuendo al riscaldamento globale.

    Pompa di calore per termosifoni

    Il funzionamento di una pompa di calore per termosifoni, e non solo, è molto meno intuitivo: si basa infatti sull'estrazione del calore, tramite compressione un gas frigorifero, da un fluido per trasferirla ad un secondo fluido mediante la condensazione del gas frigorifero stesso.

    Pompa di calore aria acqua Panasonic Aquarea
    Pompa di calore aria acqua Panasonic Aquarea

    I modelli di gran lunga più diffusi sono di pompa di calore aria acqua, utilizzabili per i termosifoni, in cui viene estratto calore dall'aria esterna e restituito sotto forma di acqua calda tramite il lavoro di un compressore alimentato mediante energia elettrica.

    Funzionamento pompa di calore aria acqua
    Funzionamento pompa di calore aria acqua

    Essendo basata sul lavoro di trasferimento del calore, il rendimento di una pompa di calore per termosifoni (chiamato COP) dipende in modo molto forte dal salto termico tra sorgente di calore fredda: maggiore sarà il salto termico, minore sarà il rendimento e viceversa.

    Nel caso specifico più comune di una pompa di calore aria acqua avremo rendimenti elevati con temperature di mandata inferiori e temperature esterne maggiori e viceversa rendimenti inferiori con temperature di mandata elevate e temperature esterne inferiori.

    Rendimento pompa di calore
    Rendimento pompa di calore

    A titolo illustrativo ma concreto vi riporto i dati di targa di capacità termica della pompa di calore ad alta temperatura Daikin Altherma 3 H MT & HT da 14 kW, progettata per l'utilizzo con termosifoni:

    Capacità termica Daikin Altherma 3 H HT da 14 kW
    Capacità termica Daikin Altherma 3 H MT & HT da 14 kW

    Come potete vedere minore è la temperatura di mandata dell'acqua calda maggiore è in rendimento.

    Un'altra caratteristica importante della pompa di calore per termosifoni, per i limiti su potenze e temperature raggiungibili, è di non poter effettuare la produzione istantanea di acqua calda sanitaria. Per ovviare a questo viene utilizzato un serbatoio di accumulo per acqua calda sanitaria che viene fatta pre-riscaldare; molto spesso è integrato nell'unità interna della pompa di calore per termosifoni.

    Una pompa di calore per termosifoni, non utilizzando un processo di combustione, non immette anidride carbonica (CO2) e può facilmente utilizzare energia elettrica prodotta in modo pulito e rinnovabile. Pensate anche a questo prima di scegliere una caldaia per il vostro impianto di riscaldamento.

    Pompa di calore su termosifoni: il TEST da fare

    Come scegliere la pompa di calore per termosifoni

    In questa sezione ho provato a raccogliere tutti gli aspetti che ritengo essere più importanti nel momento in cui dobbiamo cercare o scegliere la pompa di calore per termosifoni per la nostra casa, magari valutando la proposta fatta da un tecnico.

    Dimensionamento pompa di calore per termosifoni

    Il punto di partenza per qualsiasi impianto di riscaldamento è scegliere la potenza termica corretta per il generatore di calore al fine di garantire condizioni ambientali confortevoli anche nelle giornate invernali più rigide.

    Con una caldaia il problema è relativo in quanto sono disponibili taglie di con potenza termica elevata (24, 28 e 34 kW) pensate per abitazioni con superfici medio-grandi ed un isolamento termico limitato. Se una caldaia è sovradimensionata non si incorre in particolari problemi, motivo per il quale si è sempre abbondato per avere un ampio margine di sicurezza rispetto alle temperature minime.

    Se facciamo un intervento di miglioramento delle caratteristiche dell'involucro della nostra abitazione potremmo ridurre drasticamente il fabbisogno e di conseguenza la potenza termica effettivamente necessaria per il riscaldamento: sostituire una caldaia con la pompa di calore per termosifoni richiede maggiore attenzione, cercando di evitare il sovradimensionamento.

    Il dimensionamento di una pompa di calore per termosifoni dipende dai fattori seguenti:

    • caratteristiche climatiche del luogo, che sono rappresentati da zona climatica e temperatura esterna di progetto
    • caratteristiche termiche involucro: tanto miglior è l’isolamento di pareti ed infissi tanto minore sarà la quantità di calore necessaria per il riscaldamento

    Per approfondire potete leggere la mia guida al dimensionamento pompa di calore.

    Con una pompa di calore per termosifoni è importante evitare il sovradimensionamento per i seguenti fattori:

    • le pompe di calore moderne sono sostanzialmente ad inverter, ovvero in grado di regolare automaticamente il loro regime di funzionamento (leggilo come potenza termica erogata) al fabbisogno corrente, ovviamente all'interno di una certa gamma (all'incirca tra il 30 ed il 100 %)
    • l'assorbimento massimo di corrente, e di conseguenza la potenza del contatore, cresce con l'aumentare della potenza termica massima erogata
    • le dimensioni dell'unità esterna lievitano in base al taglio di potenza generata
    • al crescere della taglia della pompa di calore per termosifoni, a parità di condizioni di lavoro, il rendimento potrebbe scendere più lievemente

    In particolare una pompa di calore ad inverter molto sovradimensionata tende ad avere un comportamento acceso spento che potrebbe limitarne drasticamente l'efficienza possibile nonché farvi saltare il contatore del tutto inutilmente.

    Cerchiamo di capire meglio con un esempio pratico, che utilizzeremo nel resto dell'articolo, considerando un'abitazione con impianto a termosifoni:

    • fabbisogno termico giornaliero di 170 kWh con temperatura esterna di -5 °C
    • fabbisogno termico giornaliero medio di 98 kWh (in base ai gradi giorno del luogo)
    • fabbisogno termico giornaliero di 88 kWh con temperatura esterna di +7 °C
    • 14 ore giornaliere di funzionamento del riscaldamento
    • temperatura di mandata di 55 °C

    Il dimensionamento semplificato della pompa di calore per termosifoni in questo caso ci dice che servirebbero 12 kW termici per 14 ore con temperatura esterna di -5 °C e temperatura di mandata di 55 °C per garantire il mantenimento della temperatura ambiente interna.

    Supponiamo di aver optato per i nostri termosifoni per una pompa di calore ad alta temperatura Daikin Altherma 3 H MT & HT e di dover scegliere tra una delle tre unità esterne attualmente disponibili in Italia.

    Daikin Altherma 3 recensione pompa di calore aria acqua
    Unità esterna pompa di calore ad Daikin Altherma 3 H MT & HT adatta per termosifoni

    Vediamo in numeri cosa vuol dire con i tre modelli di unità esterna della pompa di calore per termosifoni candidati:

    EPRA14DV3EPRA16DV3EPRA18DV3
    Capacità riscaldamento @ -5 °C10,4 kW11,8 kW12,3 kW
    Capacità riscaldamento @ +7 °C 10,2 kW11,4 kW13,4 kW
    COP @ -5 °C2,292,302,30
    COP @ +7 °C3,043,053,04
    Assorbimento elettrico massimo4,5 kW5,1 kW5,4 kW
    Regime funzionamento @ -5 °C117 %103 %99 %
    Regime funzionamento @ +7 °C62 %55 %51 %
    Dimensioni AxLxP (cm)102x127x46102x127x46102x127x46

    Le prime considerazioni che possiamo fare in merito all'utilizzo di questa pompa di calore per termosifoni sono le seguenti:

    • c'è un solo modello che avrebbe la capacità richieste nelle condizioni nominali di progetto (l'unità esterna Daikin Altherma 3 H MT & HT EPRA18DV3); allungando però il tempo di funzionamento del riscaldamento da 14 ore a 16 ore e 40 minuti quindi di fatto la capacità termica è sufficiente con tutti e tre i modelli
    • i tre modelli hanno prestazioni (COP) molto simili tra di loro: la giornata peggiore di riscaldamento avrebbe un "costo" di 74 kWh elettrici (12,1 kW termici x 14 ore / 2,30)
    • vi è una differenza di quasi 1 kW nell'assorbimento elettrico massimo: potrebbe diventare un fattore cruciale per la scelta della potenza del contatore

    Raccomando assolutamente di scegliere il modello di pompa di calore per termosifoni con taglia più piccola: oltre ad un contatore Enel più piccolo ci porteremo a casa anche il beneficio di ridurre i rischi di un comportamento on off dell'impianto che sarebbe meno efficiente.

    POMPA DI CALORE abbinata ai TERMOSIFONI: fate ATTENZIONE - #85

    Pompa di calore per termosifoni ad alta temperatura

    Se possibile scegliete modelli di pompa di calore per termosifoni progettati specificamente per operare con alte temperatura di mandata.

    Poiché nascono per l'utilizzo in bassa temperatura, tipicamente col pavimento radiante, per l'utilizzo della pompa di calore per i termosifoni è importante verificare che il modello selezionato sia stato progettato per funzionare ad alta temperatura.

    Questo vuol dire che:

    • è in grado di mantenere una potenza termica elevata anche per temperature di mandata tipiche dei radiatori in tutta la gamma utile di temperature esterna
    • non deve ricorrere ad una sorgente integrativa di calore a minore efficienza come ad esempio una resistenza elettrica di backup

    A titolo illustrativo confrontiamo i regimi di funzionamento delle pompe di calore di calore Daikin di ultima generazione con gas refrigerante R32:

    • Daikin Altherma 3 R: progettata sia per nuove abitazioni a basso fabbisogno energetico che per sostituzione di caldaie di piccola e media potenza
    • Daikin Altherma 3 H MT & HT: progettata invece per nuove abitazioni di grandi dimensioni e sostituzione di qualsiasi impianto termico esistente

    Le differenze principali nel funzionamento di queste due pompe di calore per i termosifoni sono le seguenti:

    • la Daikin Altherma 3 H MT & HT è in grado di raggiungere temperature di mandata fino a 70 °C senza alcuna integrazione esterna fino ad un temperatura esterna di -15 °C
    • la Daikin Altherma 3 R raggiungere temperature di mandata di 60 °C senza integrazioni fino a temperature di -5 °C per quanto possa arrivare ai 65 °C mediante resistenza integrativa

    Sempre a titolo illustrativo trovare i limiti di funzionamento in riscaldamento della pompa di calore per termosifoni Rossato Air Inverter II:

    Rossato Air Inverter II
    Rossato Air Inverter II

    Nel caso della Rossato Air Inverter II si raggiungono temperature di mandata di 60 °C senza integrazioni fino a temperature di -3 °C per quanto con la resistenza integrativa possa arrivare fino ai -20 °C.

    Nell'utilizzo con i termosifoni, magari vecchi ed in ghisa, la differenza tra i modelli è importante perché se non gestita consapevolmente potrebbe portare spiacevoli sorprese nei consumi. Scopriremo successivamente gli accorgimenti a nostra disposizione.

    Per approfondire ulteriormente puoi anche leggere il mio articolo La pompa di calore funziona sotto zero? Fino a che temperatura esterna conviene.

    POMPA DI CALORE Alta temperatura con radiatori

    Gas refrigerante R32 o R290

    Oltre a ridurre ulteriormente la vostra impronta sull'ambiente, scegliere una pompa di calore per termosifoni con gas refrigerante R32 o R290 vi assicura di avere le prestazioni ottimali, campo di funzionamento alle basse temperature ed in generale una macchina di progettazione sicuramente recente.

    Prendiamo in considerazione a scopo illustrativo due modelli di unità esterna della pompa di calore Panasonic Aquarea di generazione differente:

    • Panasonic Aquarea Generazione F con gas refrigerante R407C
    • Panasonic Aquarea Generazione J con gas refrigerante R32

    Confrontando le caratteristiche, sempre con temperatura di mandata 55 °C, dei due modelli di Panasonic Aquarea da 9 kW termici nominali:

    WH-UH09FE8WH-UD09JE5-1
    Gas refrigeranteR407CR32
    Tmandata massima65 °C60 °C
    Capacità riscaldamento @ -7 °C9,0 kW5,9 kW
    Capacità riscaldamento @ +7 °C 9,0 kW9,0 kW
    COP @ -7 °C1,791,93
    COP @ +7 °C2,482,78
    Assorbimento elettrico massimo5,0 kW3,1 kW
    Dimensioni AxLxP (cm)134x90x3280x88x32

    Pur ponendo attenzione alla temperatura massima di mandata ed alla capacità di riscaldamento alle temperature più rigide, la Panasonic Aquarea Generazione J R32 è inequivocabilmente più vantaggiosa della generazione precedente.

    Tipologia unità esterna ed installazione

    Con il consolidarsi del mercato delle pompe di calore, anche per le sostituzioni di caldaie, esistono innumerevoli modalità di installazione possibili, in alcuni casi combinabili tra di loro

    • unità esterna split vs monoblocco
    • unità interna all in one o compatta
    • sistema ad incasso
    Pompa di calore Clivet Sphera Evo 2.0: split, compatta e ad incasso
    Pompa di calore Clivet Sphera Evo 2.0: split, compatta e ad incasso

    Unità esterna split vs monoblocco

    Le pompe di calore si differenziano in prima battuta in base alla posizione dello scambiatore di calore tra il gas refrigerante e l'acqua:

    Pompa di calore split
    Pompa di calore split

    Nella pompa di calore split lo scambiatore di calore si trova in una unità interna all'abitazione mentre nell'unità esterna abbiamo gli altri componenti.

    Pompa di calore monoblocco
    Pompa di calore monoblocco

    Nelle pompe di calore monoblocco lo scambiatore è invece integrato nell'unità esterna insieme a ventilatore e compressore.

    La principali differenze sono le seguenti:

    • nella pompa di calore split il collegamento tra unità interna ed esterna è mediate il gas refrigerante per cui è richiesto il patentino per l'installazione; l'unità interna è molto compatta e può essere installata a muro
    • il risparmio di spazio interno della pompa di calore monoblocco si traduce in una unità esterna decisamente più ingombrante
    Vaillant aroTHERM plus
    Vaillant aroTHERM plus

    Per la produzione di acqua calda sanitaria è possibile aggiungere, in entrambi i casi, un serbatoio di accumulo di capacità adeguata alle nostre necessità.

    Per eliminare la necessità del patentino semplificando le operazioni di installazione iniziale si stanno velocemente diffondendo le unità esterne idro split, in cui il calore tra unità esterna ed interna viene trasmesso direttamente mediante acqua.

    Un esempio di pompe di calore con unità esterna idro split sono la Daikin Altherma 3 H MT & HT oppure la LG Therma V Hydrosplit.

    LG Therma V Hydrosplit
    LG Therma V Hydrosplit

    Unità interna All In One o Compatta

    L'unità interna della pompa di calore split può integrare anche un serbatoio di accumulo per la produzione di acqua calda sanitaria con un'installazione a basamento ma continuando comunque ad occupare una superficie davvero minima.

    Panasonic Aquarea All in One
    Panasonic Aquarea All in One

    E' sicuramente di gran lunga tra le soluzioni migliori per un'abitazione unifamiliare.

    L'estetica gradevole consente di non doverla relegare ad un locale tecnico ma di poterla posizionarla, come un qualsiasi elettrodomestico ordinario, in altri ambienti come bagno o cucina.

    Daikin Altherma 3 R F
    Daikin Altherma 3 R F

    Sistema ad incasso

    E' la modalità più recente che mira a fornire riscaldamento ed acqua calda sanitaria per nuove abitazioni con una installazione totalmente all'esterno.

    Clivet Sphera EVO Invisible
    Clivet Sphera EVO Invisible

    L'installazione ad incasso prevede un box esterno in cui ospitare l'unità interna con lo scambiatore, il bollitore ACS, un kit idraulico di distribuzione a cui solamente aggiungere l'unità esterna con ventilatore e compressore:

    Panasonic Aquarea da incasso
    Panasonic Aquarea da incasso

    E' una soluzione ideale per essere installata:

    • sul muro perimetrale di un'abitazione singola
    • sul balcone nel caso di appartamento in condominio
    • all'interno in un ripostiglio o in un corridoio
    Baxi CSI IN HPS E WI-FI
    Baxi CSI IN HPS E WI-FI

    Dimensioni unità esterna pompa di calore per termosifoni

    A parità di marca e modello, variare la capacità termica può voler dire cambiare parecchio dimensioni ed peso dell'unità esterna della pompa di calore per termosifoni.

    La capacità termica di una pompa di calore aria acqua per termosifoni è infatti legata a:

    • ampiezza della superficie di scambio tra aria esterna e gas refrigerante
    • intensità del flusso d'aria

    Salendo molto con la potenza termica troviamo spesso una doppia ventola che rende l'altezza dell'unità esterna davvero importante.

    Prendiamo come esempio illustrativo le tre taglie di unità esterna della pompa di calore Mitsubishi Ecodan split:

    Pompa di calore Mitsubishi EcodanPompa di calore Mitsubishi EcodanPompa di calore Mitsubishi Ecodan
    Potenza (kW)4 ÷ 88 ÷ 1316 ÷ 30
    Dimensioni AxLxP (cm)88 x 84 x 33102 x 105 x 48134 x 105 x 33
    Peso (kg)5492 ÷ 116136
    Dimensioni e peso unità esterna pompa di calore Mitsubishi Ecodan Split

    Questo è un fattore ovviamente da prendere in considerazione se abbiamo vincoli di spazio o peso per l'installazione dell'unità esterna e direi particolarmente importante in caso di appartamento.

    Anche in questo caso scegliere la taglia di potenza termica più piccola possibile potrebbe essere vantaggioso.

    Vediamo anche, sempre a titolo illustrativo, il confronto tra le unità esterne dei modelli split e monoblocco della Panasonic Aquarea Alta Connettività Generazione J:

    Panasonic Aquarea Alta Connettività Generazione JPanasonic Aquarea Alta Connettività Generazione JPanasonic Aquarea Alta Connettività Generazione J
    TipologiaSplitSplitMonoblocco
    Potenza (kW)3 e 57 e 95, 7 e 9
    Dimensioni AxLxP (cm)62 x 82 x 3080 x 88 x 3287 x 128 x 32
    Peso (kg)376199 e 104
    Dimensioni e peso unità esterna pompa di calore Panasonic Aquarea Alta Connettività Generazione J

    Come vedete l'unità esterna monoblocco è decisamente più ingombrante e pesante della corrispondente split.

    Concludiamo con un confronto concreto tra una unità esterna split (collegamento con gas refrigerante all'unità interna), una idro split (collegamento con acqua all'unità interna) ed una monoblocco (collegamento con acqua direttamente con i termosifoni) con potenza termica simile della pompa di calore Daikin Altherma 3:

    Daikin Altherma 3 RDaikin Altherma 3 H MTDaikin Altherma 3 H MT
    FamigliaDaikin Altherma 3 R Daikin Altherma 3 H MTDaikin Altherma 3 M
    Unità esternaERGA04-08EVEPRA08-12EVEBLA09-16D3V3
    TipologiaSplitIdro SplitMonoblocco
    Potenza (kW)889
    Dimensioni AxLxP (cm)74 x 88 x 39100 x 127 x 5387 x 138 x 46
    Peso (kg)59118149
    Dimensioni e peso unità esterna pompa di calore Daikin Altherma 3

    Come vedete, a parità di potenza termica, passando da unità esterna split, ad idro split e monoblocco ingombro e peso lievitano.

    Aggiungerei un ulteriore raffinamento: molto spesso ci sono diverse taglie di potenza termica che utilizzano la medesima struttura dell'unità esterna, in particolare lo scambiatore di calore a lamelle tra l'aria esterna ed il gas refrigerante. A parità di potenza termica generata, maggiore è la superficie di scambio e minore sarà l'incidenza degli sbrinamenti che contribuiscono a ridurre l'efficienza complessiva.

    Siccome per non esperti è dura riconoscere lo scambiatore lamellare con maggiore superficie, scegliere la taglia di potenza termica più piccola possibile a parità di dimensioni dell'unità esterna potrebbe portare un ulteriore miglioramento nel rendimento complessivo.

    Per approfondire leggi il mio articolo sullo sbrinamento della pompa di calore.

    Dimensioni unità interna pompa di calore per termosifoni

    Passando all'unità interna di una pompa di calore split, gli ingombri dipendono fondamentalmente dalla presenza o meno dell'accumulo per la produzione di acqua calda sanitaria e poi in seconda battuta dalla capacità del serbatoio stesso. Sostanzialmente non vi è dipendenza dalla capacità termica.

    Partiamo mettendo a confronto le dimensioni di diverse unità interne senza accumulo che prevedono tutte l'installazione a muro:

    Marca e modelloA (cm)L (cm)P (cm)Peso (kg)
    Buderus Logatherm76494035
    Daikin Altherma 384443942
    Mitsubishi Ecodan80533644
    Panasonic Aquarea89503442
    Daikin Altherma Bi-Bloc R32
    Daikin Altherma Bi-Bloc R32

    Passando a modelli di unità interna con serbatoio la situazione è ben differente e richiede inevitabilmente l'installazione a pavimento:

    Vaillant uniTOWER
    Vaillant uniTOWER
    Marca e modelloSerb. (litri)AxLxPPeso (kg)
    Mitsubishi Ecodan170140x60x6894
    Panasonic Aquarea185164x60x60101
    Buderus Logatherm190180x60x66135
    Mitsubishi Ecodan200160x60x68104
    Daikin Altherma 3230185x60x63118
    Daikin Altherma 3300189x60x6276
    Mitsubishi Ecodan300205x60x68114
    Daikin Altherma 3500190x79x7999

    Nota bene: dovete anche aggiungere il peso dell'acqua immessa nel serbatoio.

    Pompa di calore per termosifoni smart

    Facendo tesoro della mia esperienza personale, raccomando anche di scegliere una pompa di calore per termosifoni in cui sia facile e comodo accedere ai parametri di funzionamento per capire ed ottimizzare il comportamento del sistema, in particolare:

    • temperatura di mandata corrente e set-point
    • temperatura di ritorno
    • modalità di funzionamento corrente (riscaldamento, produzione acqua calda sanitaria, sbrinamento)
    • parametri curva climatica
    • temperatura esterna

    Sono le informazioni base per poter ottimizzare, per quanto possibile, il funzionamento del vostro impianto di riscaldamento con pompa di calore per termosifoni sia in termini di comfort che di consumi complessivi.

    Ovviamente la possibilità di comandare il funzionamento ovunque siate mediate smartphone o con la voce tramite Alexa e Google Home sono ulteriori caratteristiche utili.

    In questo senso le aziende grandi ed internazionali hanno sicuramente una marcia in più.

    Miglior pompa di calore per termosifoni aria acqua

    Ho provato a sintetizzare le tipologie di installazioni disponibili per la miglior pompa di calore per termosifoni aria acqua delle aziende più popolari in Italia:

    MarcaSplitAll In OneMonobloccoDa Incasso
    BaxiPBS-i WH2PBS-i FS SlimAurigaCSI IN HPS E WI-FI
    Buderus Logatherm WPL AR--
    Clivet Sphera Evo 2.0BoxTowerELFOEnergy Edge EVOInvisible
    Daikin Altherma 3 H MT & HTInternaIntegrated
    ECH2O
    Altherma 3 M-
    LG Therma VSplit
    Hydrosplit
    HN0916T.NB1
    HN1616Y.NB1
    Monoblocco-
    Mitsubishi EcodanSplitHydroboxPackagedIn Wall
    Panasonic AquareaGeneration JGeneration JT-CAP MonobloccoIncasso
    VaillantaroTHERM SplituniTOWERaroTHERM plus-
    ViessmannVitocal 200-SVitocal 222-SEnergycal AW PRO AT-
    Miglior pompa di calore per termosifoni aria acqua

    Pur avendo lasciato indietro fior di aziende, come vedete c'è solo l'imbarazzo nella scelta che dipende dalle proprie esigenze, soprattutto in termini di spazi disponibili o vincoli dati dall'impianto di riscaldamento e produzione acqua calda sanitaria esistente.

    Proviamo a mettere a confronto le caratteristiche chiave delle unità esterne di queste pompe di calore per termosifoni, considerando i seguenti parametri (scelti anche in base alla disponibilità del dato da parte del produttore):

    • marca e modello
    • gas refrigerante utilizzato
    • temperatura di mandata massima
    • coefficiente di rendimento medio stagionale SCOP con temperatura di mandata di 55 °C

    Ho volutamente ignorato la temperatura esterna minima di funzionamento perché tutte le gamme coprono qualsiasi situazione possibile in Italia.

    Questo è il risultato scegliendo il modello più vicino ad una taglia nominale di circa 10 kW:

    GasTmandSCOP
    Daikin Altherma 3 H MT & HTEPRA12EAV3R3265 °C3,43
    Mitsubishi Ecodan SplitPUHZ-SW75VAAR410A60 °C3,30
    Panasonic Aquarea Gen JWH-UD09JE5-1R3260 °C3,32
    Vaillant aroTHERM plusVWL 85/6 A 230V S3R29075 °C3,48
    Viessmann Vitocal 200-SC10R410A60 °C3,32

    Come potete vedere:

    • per quanto non drammatiche, ci sono differenze nell'efficienza tra i diversi modelli
    • emergono i modelli di progettazione recente (gas R32 o R290) e progettate per operare con elevate temperature di mandata massime (almeno 65 °C)

    Come risparmiare con la miglior pompa di calore per termosifoni aria acqua

    Una volta che abbiamo scelto, o qualcuno ha scelto per noi, la nostra pompa di calore per termosifoni le variabili che possiamo controllare, entro certi limiti, per assicurare il comfort ed ottimizzare i consumi sono le seguenti:

    • periodo di accensione del riscaldamento nel corso delle 24 ore mediante un termostato
    • temperatura di mandata dell'acqua calda regolata dalla pompa di calore per termosifoni
    • portata dell'acqua calda per gruppi di radiatori sotto il medesimo collettore o a livello di singolo termosifone mediante valvole termostatiche

    Come visto in precedenza, il rendimento di una pompa di calore per termosifoni aria acqua è tanto più grande quanto è minore la differenza di temperatura tra la mandata dell'acqua calda verso i termosifoni e la temperatura esterna dell'aria.

    Vediamo come poter utilizzare in modo efficace questi strumenti.

    Impostare la minor temperatura di mandata possibile

    Abbassare la temperatura di mandata dell'acqua calda nel nostro impianto di riscaldamento ha due effetti:

    • ridurre il calore immesso nell'abitazione
    • aumentare le performance della pompa di calore per termosifoni

    Sono chiaramente due azioni che devono essere equilibrate tra di loro per evitare il rischio di ridurre il comfort.

    Il mio suggerimento è quello di partire molto gradualmente a ridurre la temperatura di mandata osservando gli impatti sui consumi e sul comfort percepito.

    Allungare il periodo di accensione del riscaldamento tramite il termostato può facilitare questa operazione di ottimizzazione.

    Potrebbe contribuire a questo processo anche aggiustare la portata della pompa di circolazione dell'acqua dell'impianto abbassandola quanto possibile per massimizzare il salto termico e dunque l'energia trasmessa dai termosifoni.

    Vediamo concretamente i benefici possibili con un'ottimizzazione di questo tipo utilizzando i dati di targa dell'unità esterna EPRA14DV3 della Daikin Altherma 3 H HT & MT per una temperatura dell'aria di 2 °C :

    TmandataCapacità riscaldamentoPotenza ingressoCOPConsumi
    70 °C9,13 kW4,56 kW2,00+8%
    65 °C10,1 kW4,70 kW2,15-
    60 °C10,0 kW4,25 kW2,36-10%
    55 °C9,92 kW3,80 kW2,61-21%
    50 °C9,92 kW3,80 kW2,61-21%
    45 °C8,43 kW2,99 kW2,82-31%
    40 °C8,30 KW2,69 kW3,09-44%

    Considerando come riferimento una temperatura di mandata di 65 °C possiamo dire che:

    • riducendo la temperatura di mandata a 60 °C, discesa di 5 °C, risparmieremmo sui consumi il 10%
    • scendendo a 55 °C, ovvero decremento di 10 °C, il risparmio diventa già oltre il 20%
    • se scendessimo a 45 °C, quindi riduzione di 20 °C, arriveremmo a risparmiare oltre il 30%

    Lavorando sull'allungamento dei tempi di accensione direi che abbiamo margini enormi di ottimizzazione nei consumi.

    E senza dimenticare che riduciamo anche in modo importante la potenza elettrica richiesta al nostro contatore.

    Consideriamo ora la potenza termica resa da un termosifone che dipende dalla differenza tra la temperatura media dell'acqua calda nel radiatore stesso e la temperatura ambiente. Prendiamo a titolo illustrativo i dati di un elemento del radiatore in acciaio Ercos Comby a 4 colonne di altezza 1 metro:

    ∆TTmediaTmandataPotenza resa
    30 °C50 °C55 °C66 kW-31 %
    40 °C60 °C65 °C96 kW-
    50 °C70 °C75 °C129 kW+34 %

    Facendo un'estrapolazione semplificata, possiamo dire che la potenza termica resa dall'elemento del termosifone scende del 3% per ogni 1 °C di riduzione della temperatura di mandata.

    Questo ci ricorda che anche volendo risparmiare dobbiamo comunque assicurarci il comfort:

    • I termosifoni in alluminio sono quelli più adatti perché lavorare bene anche con mandate di 45÷50 °C
    • I termosifoni in acciaio sono al limite necessitando di mandate di 55÷60 °C
    • I radiatori in ghisa sono quelli critici perché devono lavorare ad almeno 65÷70 °C

    Ma abbiamo una strada sicura nel risparmio sui consumi della pompa di calore per termosifoni grazie alla riduzione della temperatura di mandata al minimo necessario coniugata all'allungamento dei tempo di funzionamento, arrivando anche alle 24 ore.

    Purtroppo il funzionamento della pompa di calore per termosifoni sulle 24 ore non è la pietra filosofale della riduzione dei consumi perché la temperatura esterna in una giornata di inverno può variare moltissimo tra giorno e notte:

    Ma "In medio stat virtus" come per tutti i processi di ottimizzazione della fisica o dell'ingegneria.

    Se ti approfondire e vuoi sapere come ho fatto io, leggi i miei articoli curva climatica inversa e Daikin HPSU Compact hack: riscaldamento smart.

    Regolare la temperatura di mandata con la curva climatica

    Per continuare nel ragionamento e nell'opportunità di avere comfort ottimale, ci viene incontro la regolazione automatica della temperatura di mandata con la cosiddetta curva climatica.

    Con questo algoritmo di regolazione, allo scendere della temperatura esterna dell'aria la temperatura di mandata dell'acqua calda viene fatta crescere in modo proporzionale:

    Curva climatica termosifoni
    Curva climatica termosifoni

    Questa modalità di regolazione nasce per assicurare il comfort in qualsiasi momento della stagione ma ci assicura allo stesso tempo di avere in modo automatico la temperatura di mandata minima necessaria per assicurare il comfort senza dover fare operazioni manuali di aggiustamento nel corso dell'inverno.

    Per approfondire puoi leggere il mio articolo su curva climatica e pompa di calore.

    Utilizzare termostato e valvole termostatiche WiFi

    Veniamo infine a prendere in considerazioni gli strumenti che ritengo assolutamente necessari anche utilizzando la curva climatica con pompa di calore per termosifoni: termostato e valvole termostatiche WiFi.

    Sistema di riscaldamento intelligente Netatmo
    Sistema di riscaldamento intelligente Netatmo

    Ne abbiamo bisogno per:

    • gestire gli eventuali errori di impostazione della temperatura di mandata e della curva climatica per evitare surriscaldamenti (termostato WiFi)
    • regolare accensione e spegnimento della pompa di calore per termosifoni ad inizio e fine stagione in cui anche a regime minimo sarebbero necessarie pochissime ore di funzionamento giornaliere (termostato WiFi)
    • evitare l'accensione notturna per ridurre il funzionamento con temperature esterne più rigide con conseguente performance ridotta della pompa di calore per termosifoni (termostato WiFi)
    • gestire abitazioni molto grandi in cui ha senso assicurare condizioni di comfort differenti in zone differenti
    • regolare il comfort a livello di singola stanza (valvole termostatiche WiFi)
    • gestire l'impianto di riscaldamento da remoto ovunque ci troviamo in qualunque momento

    Per approfondire puoi leggere le mie guide al miglior termostato WiFi ed alle migliori valvole termostatiche WiFi.

    Misurare i consumi elettrici della pompa di calore per termosifoni

    Ultimo ma non ultimo suggerimento, soprattutto quando i conti non dovessero tornarci, è quello di dotarsi di una sistema di misurazione e monitoraggio dei consumi elettrici.

    Raccomando la lettura della mia guida sul misuratore di consumo elettrico.

    Leggi anche tutti i miei articoli sulla Pompa di calore:

    Ultimo aggiornamento Amazon Affiliate 2022-06-30 at 07:29

    8 commenti su “Pompa di calore per termosifoni come scegliere e risparmiare”

    1. L'articolo più esauriente che ho letto su questa difficile problematica.
      Perciò con fiducia descrivo la mia abitazione.
      E' al primo e ultimo piano. Pareti esterne mattoni pieni 2 teste (1920-30); sopra il soffitto lastre XPS 6-7cm gattonabili.
      Impianto termosifone 1980: tubi in ferro non isolati sotto pavimenti; radiatori in ghisa (ampie superfici); caldaia gas a condensazione 2021 Baxi Alux 33GA.
      Climatizzazione solo estiva, unità: esterna a filo grondaia, interne n°4.
      Per quanto possibile vorrei sostituire il gas con pompe di calore. Disponibili 6 kW da rete, difficili i pannelli sui coppi (vincolo paesaggistico).
      Vedo due possibilità.
      -1- pompe aria-aria: sostituendo le attuali unità (1 esterna + 4 interne) con nuove caldo+freddo, e aggiungendo, per altri 4 vani + 1 bagno, un'altra unità esterna sui coppi + 2 o 3 interne parzialmente canalizzate.
      -2- pompa aria-acqua da inserire sul ritorno termosifone, subito prima dell'ingresso nella caldaia a gas.
      -----------------------------------------------------------
      DOMANDA- Se è fattibile la soluzione 2 (che pur lascia 4-5 vani senza climatizzazione estiva), quali marche-modelli sono preferibili ?
      Grazie!
      ===========================================================
      DATI ULTERIORI
      Radiatori ghisa ampia superficie radiante: 6 filo muro +
      8 in nicchie rivestite da politene 5mm+foglio AL

      Superfici pareti
      Esposi- Con in- NO in- Totale
      zioni tonaco tonaco (mq)
      Sud 22,4 32 54,4
      Est 0 49,6 49,6
      Ovest 30,4 19,2 49,6
      TOTALE 110,4 100,8 211,2

      Superf. Soffitto 175 mq

      Altezza interna 3,2 m
      Volume interno 560 mc
      Superf disperd. 386,20 mq
      S/V 0,69

      Finestre
      26,34 mq (in Al 1980, no taglio termico,
      con vetrocamera intercapedine 6mm)
      +2,88 mq (vetroc. bassoemissive)

      1. Ciao Tullio,

        nessuna delle soluzioni che proponi è secondo me perseguibile.
        La prima la escludo proprio perché i climatizzatori (pompe di calore aria-aria) non sono progettati/ottimizzati per fare principalmente riscaldamento (oltretutto con potenze termiche sicuramente importanti).

        Nella seconda non capisco perché parli di inserire la pompa di calore aria-acqua sul ritorno verso la caldaia.

        Se togli la caldaia, la pompa di calore ne prende il posto. Allora ne parliamo in questo caso.

        Assumendo quindi che intendessi eliminare la caldaia nella seconda soluzione, occorre affrontare due grossi temi:
        a) radiatori in ghisa che hanno temperature di funzionamento particolarmente elevate (mandata di circa 70÷75 °C)
        b) corretto dimensionamento della pompa di calore

        Come spero avrai compreso, maggiore è la temperatura di mandata e minore sarà l'efficienza della pompa di calore.
        Potresti migliorare un po' la situazione con termosifoni in alluminio o migliorarla drasticamente passando ad un pavimento radiante.
        Non sottovalutare questo aspetto perché potrebbe portare a spiacevoli sorprese nei consumi.

        Per determinare a grandi linee la potenza termica necessaria, potresti usare il mio calcolatore online partendo dalla bolletta del gas nel mio articolo Potenza pompa di calore per 150 mq.
        Mi aspetto che saltino fuori numeri molto importanti.

        Se volessi rimare con i termosifoni in ghisa è assolutamente FONDAMENTALE usare una pompa di calore aria-acqua che sia in grado di erogare la potenza necessaria alla temperatura esterna di progetto con alte temperatura di mandata (70 °C).

        L'unica che conosco un minimo, su carta, è la Daikin Altherma 3 H HT che con l'unità esterna più potente (EPRA18DV3) eroga 11 kW anche con 70 °C di mandata: il problema è che lo fa con un COP di 1,8.

        Non se che obiettivi hai e budget disponibile, ma io valuterei le cose in quest'ordine di priorità:
        1) migliorare l'isolamento dell'involucro: tetto, cappotto esterno e sostituzione serramenti
        2) sostituire la caldaia con una pompa di calore aria-acqua e, ove possibile, sostituire i radiatori con termosifoni in alluminio

        Non ti ho proposto di passare ad impianto con pavimento radiante, ma sarebbe la soluzione ottimale dal punto di vista di efficienza e di comfort.

    2. Ciao,
      sto per ristrutturare casa con un impianto a pannelli a pian terreno e termosifoni al primo piano. L'ing. ha dimensionato l'uscita della PDC a 50°C, in mandata verso in accumulo. Da qui spilla per i termosifoni e miscela con un valvola a tre vie per i pannelli (mandata a 35°C).
      Così facendo perdo il vantaggio di avere mezza casa scaldabile a bassa temperatura.
      Ci sarebbe un modo per fare lavorare la pdc a due temperature, a seconda che produca acqua calda per i pannelli o per i termosifoni?
      Le PDC consigliate dal tecnico sono una Daikin Altherma 3 Eco Compact o una Mitsubishi Ecodan con Idrobox.

      Grazie mille

      1. Ciao Fabrizio,

        una singola unità esterna non può che lavorare con un ciclo frigorifero regolato su un solo set-point di temperatura di condensazione: con un impianto con più zone che operano con temperature di mandata molto diverse non vedo purtroppo molte soluzioni alternative a quella di far lavorare la pompa di calore con la temperatura di mandata massima tra le zone.

        Per mitigare il problema potresti comunque:
        0) scegliere il modello con COP migliore alla temperatura di lavoro scelta; non mi aspetto comunque grosse differenze
        1) intervenire sui termosifoni per sovradimensionarli (metterli in alluminio e/o aggiungere elementi)
        2) provare successivamente a ridurre la temperatura di mandata al minimo possibile per assicurare comunque il comfort atteso

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