Acqua calda sanitaria (ACS) tramite pompa di calore: vantaggi e svantaggi

Una pompa di calore con produzione integrata di acqua calda sanitaria (ACS) è una soluzione interessante per soddisfare due esigenze con energia pulita, rinnovabile e gratuita.

Combinando due funzioni essenziali in un'unica unità, questo sistema offre numerosi vantaggi in termini di efficienza energetica, risparmio economico e ottimizzazione degli spazi.

Tuttavia, come ogni sistema, ha anche i suoi limiti e svantaggi... che possono essere neutralizzati con un'altra opzione, lo scaldacqua termodinamico. Ecco come...

Pompa di calore con produzione di acqua calda sanitaria

Il sistema a pompa di calore con ACS è costituito da una pompa di calore aerotermica aria-acqua e da un serbatoio di accumulo, che fornisce sia il riscaldamento che l'ACS all'abitazione. 

Pompa di calore con ACS integrata: come funziona?

Il funzionamento della pompa di calore può essere riassunto come segue: 

• Il refrigerante, molto freddo allo stato liquido, cattura il calore dell'aria esterna anche a basse temperature. Riscaldato in questo modo, diventa un gas nell'evaporatore dell'unità esterna della pompa di calore;
• Per aumentare ulteriormente la sua temperatura, questo gas passa attraverso il compressore, dove viene riscaldato dalla compressione;
• Condensatore: questo calore viene trasferito all'acqua del circuito di riscaldamento. Trasferendo il suo calore alla rete di riscaldamento, il refrigerante si raffredda e torna allo stato liquido;
• Valvola di espansione: la temperatura del fluido viene ulteriormente abbassata riducendo la sua pressione, in modo che sia nuovamente in grado di recuperare il calore dall'aria esterna. E il ciclo ricomincia da capo.

Nel caso di una pompa di calore con ACS integrata, l'unità interna comprende anche un bollitore per l'acqua calda, che generalmente contiene tra i 170 e i 300 litri, a seconda delle dimensioni dell'abitazione. Questo si aggiunge agli altri emettitori di calore, come i radiatori e il riscaldamento a pavimento. È presente anche un sistema di controllo per gestire le varie esigenze.

Questo bollitore per l'acqua calda sanitaria è attraversato da un tubo a serpentina contenente il gas riscaldato, che trasferisce il suo calore, mentre il bollitore funge da accumulatore di energia. Dopo aver ceduto il suo calore, il gas torna allo stato liquido, passa attraverso il riduttore di pressione che ne riduce la pressione e raccoglie nuovamente il calore dall'esterno dell'abitazione.

Pompe di calore con ACS integrata: quali sono i vantaggi?

L'utilizzo di una pompa di calore per la produzione di acqua calda sanitaria presenta diversi vantaggi: 

• Ottimizzazione del consumo energeticoPotrete inoltre beneficiare della tecnologia Inverter, che adatta la potenza della pompa di calore alle esigenze dell'abitazione (se scegliete un modello dotato di questa tecnologia). A seconda del COP della pompa di calore, il risparmio energetico può arrivare fino a 70 %;
• Risparmio di spazioCiò è particolarmente vantaggioso se si considera che il prezzo di un metro quadro è in costante aumento, soprattutto nelle aree urbane. Tanto più interessante se si considera che il prezzo al metro quadro è in costante aumento, soprattutto nelle aree urbane. Nota: con un bollitore per l'acqua calda sanitaria, l'unità interna occupa più spazio;
• Investimento iniziale più bassoCiò è particolarmente vero se si intende sostituire una caldaia a doppio servizio che fornisce sia riscaldamento che ACS. L'alternativa a una pompa di calore con ACS integrata, ad esempio, sarebbe quella di installare due nuovi sistemi separati, uno per il riscaldamento e uno per l'ACS (una pompa di calore aria-acqua convenzionale e uno scaldacqua elettrico, ad esempio);
• L'integrazione o meno dell'acqua calda sanitaria non è l'elemento che incide maggiormente sul prezzo di acquisto della pompa di calore;
• Riduzione dell'impronta ecologica di abitazioni ;
• Il dispositivo è ammissibili agli aiuti dello Stato.

Pompe di calore con ACS integrata: quali sono gli svantaggi?

I vantaggi di un sistema a pompa di calore con ACS integrata sono interessanti, ma ci sono alcuni svantaggi che possono influire sul comfort.

Nelle regioni con inverni rigidi, l'efficienza di un sistema a pompa di calore con acqua calda sanitaria integrata si riduce. Questo perché la pompa di calore darà priorità alla produzione di acqua calda sanitaria, con un impatto diretto sulla sua capacità di riscaldare l'abitazione. È necessario un sistema di riscaldamento di riserva, con tutti gli svantaggi che ne derivano (costi aggiuntivi e riduzione del comfort termico).

In secondo luogo, la produzione di acqua calda sanitaria può comportare un consumo eccessivo di elettricità con una pompa di calore a bassa o media temperatura. La produzione di acqua calda sanitaria (ACS) da parte di una pompa di calore a bassa temperatura (HP) richiede una temperatura superiore a quella necessaria per il riscaldamento.

La pompa di calore dovrà quindi lavorare di più e più spesso per raggiungere questa temperatura più elevata, il che può portare a un'usura più rapida dell'apparecchiatura.

Per prevenire la proliferazione dei batteri, in particolare della Legionella, l'acqua calda sanitaria deve essere riscaldata regolarmente a una temperatura di almeno 60°C. Si tratta del cosiddetto "ciclo anti-Legionella".

Le pompe di calore a bassa temperatura devono compiere uno sforzo supplementare per raggiungere questa temperatura, accelerando l'usura. Per questo motivo consigliamo vivamente una pompa di calore ad alta temperatura (70°C).

Infine, anche se si risparmia spazio grazie al fatto che è necessaria una sola colonna per il sistema pompa di calore + bollitore (rispetto alle due colonne di un sistema remoto), l'intera unità può essere relativamente ingombrante, con un'altezza di 2 metri nel caso di un bollitore di grandi dimensioni.

Questo può essere un problema per le abitazioni che non dispongono di un locale sufficientemente ampio. Esiste un'alternativa: una pompa di calore con produzione di acqua calda a distanza. In questo caso, il serbatoio dell'acqua calda e la pompa di calore sono fisicamente separati, ma il principio di funzionamento rimane lo stesso.

Scaldabagno termodinamico indipendente

Questa opzione è altrettanto interessante, purché utilizzi lo stesso principio di funzionamento della pompa di calore aria/acqua.

Come funziona lo scaldacqua termodinamico?

Lo scaldacqua termodinamico è in realtà una forma specifica di pompa di calore. Mentre una pompa di calore aria-acqua convenzionale fornisce calore a un sistema di riscaldamento, uno scaldacqua termodinamico è progettato specificamente per riscaldare l'acqua calda sanitaria. Ecco come funziona uno scaldacqua termodinamico:

1. Estrazione di calore Come la pompa di calore, lo scaldacqua termodinamico estrae energia termica dall'aria ambiente, come l'aria esterna, l'aria di un locale non riscaldato o anche l'aria estratta da un sistema di ventilazione. Di solito si trova in un ripostiglio, in una cantina o in una lavanderia;
2. Riscaldamento dell'acqua Recupero di calore: l'energia termica estratta dall'evaporazione di un refrigerante in un evaporatore. Il refrigerante diventa un gas e circola attraverso un compressore che ne aumenta la temperatura. Il fluido caldo passa quindi attraverso un condensatore, dove trasferisce il suo calore per condensazione all'acqua del serbatoio di stoccaggio;
3. Ritorno allo stato liquido Dopo aver ceduto il suo calore, il refrigerante torna allo stato liquido e il ciclo può ricominciare.

La differenza principale tra una pompa di calore convenzionale e uno scaldacqua termodinamico risiede nel loro utilizzo. La pompa di calore viene generalmente utilizzata per riscaldare gli ambienti di un edificio e talvolta per produrre acqua calda sanitaria, mentre lo scaldacqua termodinamico viene utilizzato esclusivamente per produrre acqua calda sanitaria.

Di conseguenza, questa apparecchiatura è più compatta, in quanto non deve essere collegata a un sistema di riscaldamento centrale.

Quali sono i vantaggi di uno scaldacqua termodinamico?

Gli scaldacqua termodinamici offrono numerosi vantaggi, tra cui l'efficienza energetica e il basso impatto ambientale:

1. Efficienza energetica Gli scaldacqua termodinamici sono altamente efficienti dal punto di vista energetico, in quanto possono ridurre il consumo di energia per la produzione di acqua calda sanitaria fino a tre volte rispetto a uno scaldacqua elettrico tradizionale;
2. Impatto ambientale Gli scaldacqua termodinamici hanno un minore impatto ambientale, emettendo dieci volte meno CO2 di un apparecchio a combustibile fossile;
3. Ammissibilità alle sovvenzioni Questo sistema è ammissibile agli aiuti di Stato perché utilizza energia rinnovabile; 
4. Capacità di stoccaggio Lo scaldacqua termodinamico è generalmente dotato di un grande serbatoio per l'accumulo di acqua calda (fino a 300 litri);
5. Indipendenza del sistema Separando il riscaldamento dalla produzione di acqua calda sanitaria, è possibile evitare l'usura prematura del sistema di riscaldamento in estate, quando è necessaria solo l'acqua calda;
6. Riscaldatore ausiliario Scaldacqua termodinamici: gli scaldacqua termodinamici sono dotati di un riscaldatore elettrico ausiliario che può essere utilizzato quando necessario, ad esempio nei giorni più freddi dell'inverno.

Quali sono gli svantaggi di uno scaldacqua termodinamico?

Nonostante il risparmio energetico ottenuto, lo scaldacqua termodinamico è un'apparecchiatura relativamente costosa.

In secondo luogo, il fatto che incorpori una piccola pompa di calore per riscaldare l'acqua è destinato a produrre un rumore aggiuntivo (compressore), che elimina la possibilità di installarlo in un soggiorno.

È quindi necessario installarlo in un locale tecnico. Infine, nel caso più comune in cui il serbatoio termodinamico pompa calore nell'aria del locale in cui è installato, il risultato è una diminuzione della temperatura ambiente del locale di circa un grado (a seconda del volume del locale). 

Quale scegliere: pompa di calore con ACS integrata o scaldabagno termodinamico?

Entrambe le opzioni offrono grandi risparmi energetici e riducono l'impatto ambientale della vostra casa... ma ognuna ha i suoi vantaggi e svantaggi. La tabella seguente vi aiuterà a fare la scelta giusta.

Pompa di calore con ACS integrata (o pompa di calore con accumulatore remoto)	Scaldacqua termodinamici
Sostituzione di una vecchia caldaia a gasolioSostituzione di una vecchia caldaia a gasNecessità di ottimizzare lo spazio utilizzando una sola colonnaUna regione con inverni relativamente temperatiPreferenza per un unico contratto di manutenzione	Solo acqua calda sanitaria, non è necessario il riscaldamentoCasa senza riscaldamento centraleCasa situata in una regione dal clima rigidoCasa familiare (6 persone), con un elevato fabbisogno di acqua calda sanitaria

Pompe di calore con ACS integrata: fatti salienti

Un sistema a pompa di calore (HP) con produzione integrata di acqua calda sanitaria (ACS) è una soluzione economica ed ecologica per riscaldare e produrre l'ACS necessaria.

I vantaggi principali sono l'ottimizzazione dello spazio, la riduzione dell'investimento iniziale (nel caso della sostituzione di una caldaia a doppia funzione), la riduzione dell'impronta ecologica dell'abitazione, l'ammissibilità alle sovvenzioni statali e il risparmio sulle bollette energetiche.

Tuttavia, questa opzione presenta una serie di svantaggi, soprattutto nelle regioni con inverni rigidi, dove le prestazioni di riscaldamento possono essere compromesse. Inoltre, la produzione di acqua calda sanitaria può comportare un consumo eccessivo di elettricità e un'usura più rapida delle apparecchiature, soprattutto con una pompa di calore a bassa o media temperatura.

Lo scaldacqua termodinamico indipendente è un'alternativa interessante per la produzione di acqua calda sanitaria. È altamente efficiente dal punto di vista energetico, ha un basso impatto ambientale, può beneficiare di sovvenzioni statali, ha una grande capacità di accumulo di acqua calda e può essere utilizzato indipendentemente da altri sistemi. Tuttavia, richiede uno spazio dedicato per l'installazione, può produrre rumore ed è relativamente costoso.