Calcolo pompa di calore: potenza, consumi e confronto col metano
Misure della casa e rendimento della macchina: ottieni la potenza termica, l’assorbimento elettrico, i kWh della stagione e il confronto diretto con il costo del metano.
Risultato
- Assorbimento elettrico di punta
- 2,84 kW
- Energia termica stagionale
- 15.876 kWh
- Energia elettrica consumata
- 4.536 kWh
- Metano equivalente di una caldaia
- 1.826 m³
- Costo annuo con caldaia a gas
- 2.009 €
- Risparmio annuo stimato
- 875 €
- Volume riscaldato
- 324,0 m³
Assorbimento elettrico di punta: Da confrontare con la potenza del contatore: con 3 kW impegnati una pompa di calore da 11 kW termici va stretta.
Risparmio annuo stimato: Se è negativo, ai prezzi indicati la pompa di calore costa di più: quasi sempre significa che lo SCOP ipotizzato è troppo basso per quel tipo di impianto.
Come si calcola
Una pompa di calore non produce calore: lo sposta, prendendolo dall’aria esterna. Per questo con 1 kWh elettrico ne consegna 3 o 4 di calore, e il rapporto fra i due è il COP.
Il numero che conta davvero però non è il COP ma lo SCOP, la media su tutta la stagione: comprende le giornate fredde, in cui il rendimento cala, e i cicli di sbrinamento. Ed è qui che si decide se conviene: lo stesso apparecchio ha SCOP 4,3 su un pavimento radiante in casa isolata e SCOP 2,4 su radiatori a 65 °C in una casa senza cappotto.
I passaggi, uno per uno
- Potenza termica = volume × fabbisogno specifico × fattore climatico.
- Assorbimento elettrico di punta = potenza termica ÷ COP.
- Energia termica dell’anno = potenza × ore equivalenti di funzionamento.
- Energia elettrica = energia termica ÷ SCOP; costo = energia × prezzo del kWh.
- Confronto: metano = energia termica ÷ (9,45 kWh/m³ × rendimento della caldaia).
La convenienza economica dipende dal rapporto fra prezzo del kWh elettrico e prezzo del metano. Con elettricità a 0,25 €/kWh e gas a 1,10 €/m³, il pareggio sta intorno a uno SCOP di 2: sopra conviene la pompa di calore, sotto la caldaia.
Esempio svolto: casa di 120 m² in zona climatica E
- Volume: 120 × 2,70 = 324 m³.
- Potenza termica: 324 × 35 = 11.340 W, cioè 11,3 kW.
- Assorbimento elettrico di punta: 11,34 ÷ 4 = 2,8 kW.
- Energia termica della stagione: 11,34 × 1.400 = 15.876 kWh.
- Energia elettrica: 15.876 ÷ 3,5 = 4.536 kWh, cioè 1.134 € all’anno.
- La stessa energia con una caldaia: 15.876 ÷ (9,45 × 0,92) = 1.826 m³ di metano, cioè 2.009 €.
Circa 875 euro di risparmio all’anno, ma solo se lo SCOP resta 3,5. Se l’impianto ha radiatori ad alta temperatura e lo SCOP scende a 2,5, il risparmio si riduce a 420 euro, e sotto 2 la pompa di calore comincia a costare più del gas.
Errori da evitare
- Copiare la potenza della vecchia caldaia. Una caldaia murale da 24 kW è dimensionata per l’acqua calda istantanea, non per il riscaldamento: una casa media di 120 m² ne chiede circa 11. Una pompa di calore presa della stessa taglia lavora quasi sempre a carico parziale, si accende e si spegne di continuo e perde efficienza. Si parte dal fabbisogno della casa, non dalla targa della caldaia.
- Scegliere la macchina sulla potenza di targa. I kW scritti sul frontespizio valgono in condizioni di prova, con aria esterna a 7 °C e acqua a 35 °C. A −5 °C, o con l’acqua più calda richiesta dai radiatori, la stessa macchina rende meno. Nella scheda tecnica cerca la potenza alla temperatura esterna di progetto della tua zona e alla mandata del tuo impianto.
- Lasciare la mandata fissa e alta. Con la mandata bloccata a 50–55 °C la macchina lavora come nella giornata più fredda anche quando fuori ci sono 10 °C. La curva climatica abbassa la temperatura dell’acqua quando l’esterno è mite, e ogni grado in meno vale circa il 2–3% di efficienza: è la regolazione che pesa di più sullo SCOP reale.
- Usarla come una caldaia, a orari. Spegnerla la notte e riaccenderla al mattino obbliga la macchina a recuperare a piena potenza e con l’acqua più calda, proprio nelle ore più fredde. La pompa di calore rende meglio lavorando a lungo a bassa temperatura: al posto dello spegnimento basta un’attenuazione di un paio di gradi.
- Infilare l’unità esterna in un angolo chiuso. In una nicchia o sotto una tettoia stretta l’unità riaspira l’aria fredda che ha appena espulso e rende sempre meno. Serve spazio libero davanti e dietro, come indica il manuale, e uno scarico per l’acqua degli sbrinamenti: se gocciola su un passaggio, d’inverno diventa una lastra di ghiaccio.
Valori tipici di riferimento
Numeri medi di settore, utili quando non hai sottomano la scheda tecnica del prodotto. Non sono dati di un marchio specifico: il materiale che compri può discostarsene.
| Superficie | Casa isolata (25 W/m³) | Casa media (35 W/m³) | Casa vecchia (50 W/m³) | Consumo annuo, casa media |
|---|---|---|---|---|
| 60 m² | 4,1 kW | 5,7 kW | 8,1 kW | 2.268 kWh |
| 80 m² | 5,4 kW | 7,6 kW | 10,8 kW | 3.024 kWh |
| 100 m² | 6,8 kW | 9,5 kW | 13,5 kW | 3.780 kWh |
| 120 m² | 8,1 kW | 11,3 kW | 16,2 kW | 4.536 kWh |
| 150 m² | 10,1 kW | 14,2 kW | 20,3 kW | 5.670 kWh |
Il consumo è calcolato con SCOP 3,5 e 1.400 ore equivalenti di funzionamento. In zona F la potenza sale del 30%, in zona B e C scende del 10–15%.
| Emissione | Mandata | SCOP atteso |
|---|---|---|
| Pavimento radiante, casa isolata | 30–35 °C | 4,0–4,5 |
| Ventilconvettori | 40–45 °C | 3,5–4,0 |
| Radiatori sovradimensionati | 45–50 °C | 3,0–3,5 |
| Radiatori normali | 55–60 °C | 2,5–3,0 |
| Radiatori in casa non isolata | 65–70 °C | 2,0–2,5 |
La regola è semplice: ogni grado in meno di temperatura di mandata vale circa il 2–3% di efficienza in più.
| Sistema | Rendimento | Costo per kWh termico |
|---|---|---|
| Pompa di calore, SCOP 4,0 | 400% | 0,063 € |
| Pompa di calore, SCOP 3,0 | 300% | 0,083 € |
| Pompa di calore, SCOP 2,0 | 200% | 0,125 € |
| Caldaia a condensazione a metano | 92% | 0,127 € |
| Stufa a pellet | 85% | 0,098 € |
| Resistenza elettrica | 100% | 0,250 € |
Calcolato con elettricità a 0,25 €/kWh, metano a 1,10 €/m³ e pellet a 0,40 €/kg. Cambiando i prezzi cambia tutta la classifica: è il motivo per cui i campi sono modificabili.
Domande frequenti
Quanti kW di pompa di calore servono per metro quadro?
Con soffitti a 2,70 m servono circa 70 W/m² in una casa isolata, 95 W/m² in una casa media e 135 W/m² in una casa vecchia senza isolamento. Per 100 m² sono quindi circa 6,8 kW, 9,5 kW o 13,5 kW. Sono valori per la zona D o E: in montagna si sale del 30%, al sud si scende del 10–15%.
Quanti kW servono per il riscaldamento a pavimento?
Gli stessi che servirebbero con i radiatori: la potenza dipende da quanto calore perde la casa, non da come lo si distribuisce. Per 120 m² sono circa 11,3 kW in una casa media e 8,1 kW in una casa isolata. Quello che cambia con il pavimento radiante è la temperatura dell’acqua, 30–35 °C, che porta lo SCOP a 4–4,5: con SCOP 4,5 i consumi della casa media scendono da 4.536 a 3.528 kWh all’anno.
Quanto consuma una pompa di calore in un anno?
Per una casa media di 120 m² in zona D o E circa 4.536 kWh elettrici con SCOP 3,5, cioè 1.134 € a 0,25 €/kWh. Lo stesso calore costa 3.528 kWh con un pavimento radiante (SCOP 4,5) e 6.350 kWh con radiatori ad alta temperatura (SCOP 2,5): per questo il tipo di impianto conta quanto la macchina.
La pompa di calore funziona con i termosifoni?
Sì, se i termosifoni scaldano la casa con l’acqua a 45–55 °C. A 55/45 °C un radiatore rende circa la metà del dato di catalogo, quindi deve essere generoso; lo SCOP si ferma intorno a 2,5–3 e la casa media di 120 m² spende 1.323–1.588 € all’anno, contro circa 2.009 € di metano. Se i radiatori bastano solo a 65–70 °C, prima conviene ingrandirli o isolare.
Quanti kW deve avere la pompa di calore?
Per una casa di 120 m² mediamente isolata servono circa 11 kW termici. A differenza della caldaia, però, qui il sovradimensionamento costa caro: una macchina troppo grande lavora sempre a carico parziale, con cicli di accensione e spegnimento che abbassano lo SCOP reale.
Bastano 3 kW di contatore?
Per una pompa di calore da 11 kW termici l’assorbimento di punta è circa 3 kW, a cui si aggiunge tutto il resto della casa. Quasi sempre serve portare il contatore a 4,5 o 6 kW, con un aumento del costo fisso annuo da mettere nel conto.
Conviene sostituire la caldaia con una pompa di calore?
Dipende quasi solo dalla temperatura a cui lavora l’impianto. Con pavimento radiante o radiatori sovradimensionati sì, con margine largo. Con radiatori normali in una casa non isolata il risparmio si assottiglia fino a sparire: prima conviene isolare, poi cambiare generatore.
Che differenza c’è fra COP e SCOP?
Il COP è il rendimento istantaneo misurato in condizioni fisse di laboratorio; lo SCOP è la media pesata su tutta la stagione di riscaldamento, e tiene conto anche delle giornate fredde e degli sbrinamenti. Un apparecchio con COP 4,5 può avere SCOP 3,2: è sempre lo SCOP il numero da guardare.
Funziona anche quando fa molto freddo?
Sì, le macchine moderne lavorano fino a −15 o −20 °C, ma con efficienza ridotta e potenza minore proprio quando serve di più. Nelle zone più fredde si dimensiona su una temperatura di progetto realistica e si prevede una resistenza elettrica di integrazione per i pochi giorni estremi.
Come leggere questo risultato
I risultati sono stime indicative, calcolate con valori tipici di settore. Le quantità reali cambiano in base ai materiali, al sottofondo e alle condizioni di cantiere: controlla sempre le schede tecniche dei prodotti che acquisti e, per interventi strutturali o impiantistici, rivolgiti a un tecnico abilitato.
Da dove arrivano i valori usati:
- Il potere calorifico del metano è quello inferiore riferito al metro cubo standard (34,02 MJ/Sm³, cioè 9,45 kWh), coerente con i rendimenti di targa delle caldaie; la bolletta usa invece il potere calorifico superiore, circa il 10% più alto.
- I valori di SCOP per tipo di impianto sono valori tipici di settore; il dato di targa si legge sull’etichetta energetica della macchina secondo il regolamento UE 811/2013.
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