Quando si comprende il principio di base della pompa di calore, e in particolare quello della pompa di calore aria/acqua (la più diffusa), ci si rende conto che più fa freddo, meno calorie si recuperano dall'aria esterna e quindi meno la pompa di calore è in grado di fornire la giusta potenza di riscaldamento senza bisogno di un back-up elettrico.
Che cos'è il freddo estremo alle nostre latitudini?
Prima di tutto, bisogna mettersi d'accordo su cosa si intende per freddo estremo in Francia, Svizzera, Belgio - in breve, nell'Europa occidentale, che è più o meno continentale, e in alcune regioni più oceanica. Ma dove è più importante è nelle regioni a clima continentale.
In effetti, il clima di queste regioni è noto per i suoi estremi (anche se meno con l'avanzare del secolo). Tende a essere molto freddo in inverno, con temperature che possono raggiungere i -5°C e i -15°C o -20°C anche più in basso, ma raramente. Questo è particolarmente vero in Svizzera, in Alsazia, in Alta Savoia, in tutte le regioni delle Alpi, nel Nord Pas de Calais, ecc.
Il freddo estremo significa temperature di picco sotto lo zero, ma è anche un fenomeno che dura per un certo periodo di tempo. Una settimana o diverse settimane, in alcune regioni anche diversi mesi.
Il freddo estremo sarebbe -10°C ininterrottamente per 1 mese, ad esempio, o -15°C per 2 settimane. È una definizione soggettiva, ma è ciò che generalmente immaginiamo quando ci pensiamo. E poi pensiamo che la nostra pompa di calore farà fatica e che la nostra bolletta elettrica salirà alle stelle perché l'elemento di riscaldamento ausiliario interverrà per mantenere la temperatura impostata.
In realtà, si inizia a parlare di freddo estremo (che si verifica ogni 30 anni) quando la temperatura rimane a -10°C per quindici giorni (Guarda questo esempio dalla Svizzera nel 2011/2012)
Tuttavia, questo è il tipo di fenomeno su cui i nostri cervelli fantasticano. In realtà, anche se a volte si verificano picchi di temperatura, il dato da osservare è la temperatura media dei mesi invernali. Se per due giorni la temperatura è di -20°C, il riscaldamento ausiliario si accende per due giorni, ma molto spesso la temperatura sale molto rapidamente.
In effetti, il record attuale di freddo intenso in Francia, sulla base dei dati disponibili, è l'inverno 1962-1963. E ciò che colpisce è che la temperatura non è nemmeno scesa sotto gli 0°C in media. La media è stata di 0,7°C nei mesi di dicembre, gennaio e febbraio. Normalmente, si tratta di circa 5°C. Fonte
Ma state tranquilli, stiamo andando verso l'alto, visto che nel 2015-2016 abbiamo avuto una media di 8°C durante l'inverno.
Come funziona la pompa di calore con il freddo?
Le pompe di calore aria/acqua sono progettate per catturare l'energia dalle calorie dell'aria esterna. Più l'aria è fredda, meno energia c'è e meno energia possono rilasciare nel sistema idrico domestico o nell'acqua calda sanitaria.
Le pompe di calore sono dotate di moderni sistemi di controllo che si basano sulla temperatura impostata. Se la temperatura impostata non può essere raggiunta quando le unità sono alla massima potenza, esistono diverse soluzioni:
In caso di freddo estremo, viene programmato uno spostamento del setpoint. Ad esempio, se fa molto freddo, il proprietario accetta che la temperatura ambiente possa essere fino a 3°C inferiore alla temperatura impostata. È un gesto ecologico (si toglie il ponticello) ed economico (si evita di consumare elettricità tramite il riscaldamento ausiliario).
Se questo calo di temperatura viene superato, viene attivata una resistenza ausiliaria per fornire l'energia di riscaldamento necessaria all'abitazione. Quindi sì, la pompa di calore si trasforma momentaneamente in un sistema di riscaldamento puramente elettrico.
Non è questo il motivo per farsi prendere dal panico. Infatti, come indicato sopra, è necessario considerare la temperatura media dei mesi invernali. E capire quante volte il riscaldatore si accenderà nel corso dei mesi.
Supponiamo di trovarci nel caso estremo di un'incredibile ondata di freddo di un mese al giorno e che il vostro elemento di riscaldamento da 3 kW debba essere acceso tutti i giorni, 24 ore su 24. Consumeremo 31*24*3 = 2232 kWh nell'arco del mese, cioè a 21cts per kWh, una spesa totale di 468CHF, cioè distribuita sui 12 mesi dell'anno, circa 40CHF al mese. E questo accade più o meno ogni 30 anni, quando il clima si riscalda. In altri anni, la resistenza non sarà mai utilizzata nel suo complesso, o lo sarà solo occasionalmente.
A meno che non si commetta un errore, se il resistore è attivo per impostazione predefinita... ci si ritroverà con il conto più salato della propria vita, prima di rendersi conto di cosa è successo.
Tutto questo discorso sulla resistenza vale solo nel caso di un sistema monovalente, cioè se la pompa di calore serve solo a fornire tutto il riscaldamento della casa. A volte esistono sistemi bivalenti, cioè una caldaia o una stufa vengono utilizzate come riserva per compensare la mancanza di potenza della pompa di calore quando fa molto freddo.
In generale, le pompe di calore funzionano con coefficienti di prestazione corretti fino a -7°C (per acqua riscaldata a 35°, nel caso del riscaldamento a pavimento), al di sotto dei quali si deteriorano.
Per saperne di più sulle pompe di calore, consultate questi articoli:
Perché evitare una pompa di calore?
Come funziona una pompa di calore?
L'autore
Julienlaureata in ingegneria meccanica e specializzata in ingegneria climatica dal 2009, è diventato uno scrittore specializzato in energie rinnovabili, con esperienza in pompe di calore e pannelli solari fotovoltaici per gli alloggi individuali.
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