Ritardare l’accensione della caldaia e massimizzare l’efficienza energetica di un edificio, riducendo al massimo la bolletta del gas metano, è semplice e possibile con un corretto utilizzo delle pompe di calore. Ebbene si, gli split che oramai chiunque di noi possiede per climatizzare gli ambienti nel periodo estivo, vengono spesso trascurati, o meglio, non vengono utilizzati per il riscaldamento degli ambienti, quando in realtà sono uno dei migliori sistemi che permettono ottime condizioni ambientali e ridotti consumi energetici. Il loro utilizzo permette, inoltre, di ritardare notevolmente l’accensione degli impianti del riscaldamento tradizionale. Va ovviamente precisato che, a differenza di anni addietro, gli split sono costruiti per raffrescare ma anche per riscaldare gli ambienti grazie all’inversione del ciclo frigorifero che ne permette l’uso in pompa di calore. Ma andiamo ad analizzarne le potenzialità e soprattutto identificare le modalità di utilizzo affinchè sia possibile ritardare l’accensione del riscaldamento e soprattutto ridurre notevolmente l’esborso economico annuo.

Analisi e considerazioni sull’uso delle pompe di calore

Capire come usare al meglio le pompe di calore per il riscaldamento degli ambienti, è semplice anche ai non addetti al settore, se si conoscono alcune regole e concetti semplici e basilari che possono essere così riassunti:

• Andamento delle temperature esterne medie mensili;
• Efficienza delle pompe di calore alle varie temperature esterne;
• Cicli di sbrinamento.

Nella maggior parte dei casi, considerando le normali stagioni della nostra penisola, si può arrivare non solo a ritardare l’accensione dell’impianto di riscaldamento, ma in molti casi è economicamente vantaggioso ipotizzare l’uso delle pompe di calore per la quasi totalità della stagione invernale, arrivando in alcuni casi a non essere vantaggiosa l’accensione delle caldaie.

Andamento delle temperature esterne e potenza termica dei singoli locali

Va immediatamente precisato che nel dimensionamento degli impianti di riscaldamento la potenza richiesta per ogni singolo ambiente è calcolata considerando le condizioni più gravose raggiungibili nell’arco del periodo invernale, ossia con temperature particolarmente basse all’esterno, ma che nella realtà dei fatti vengono raggiunte per pochi giorni nell’intero arco stagionale. Provate a monitorare giorno per giorno le temperature esterne e vi accorgerete che quanto affermato trova riscontro in tutte le località italiane.

Un impianto di riscaldamento standard con caldaia, quindi risulta essere sovradimensionato rispetto alla maggior parte dei giorni di riscaldamento.

Le temperature esterne medie mensili invernali sono nettamente superiori alle temperature esterne minime. Se in più si considera che l’efficienza delle pompe di calore aumenta all’aumentare della temperatura esterna, risulta chiaro che l’uso delle pompe di calore è particolarmente interessante durante quasi tutto il periodo di riscaldamento, soprattutto quando la temperatura esterna è superiore a 7°C. Va infine evidenziato che a livello nazionale l’accensione degli impianti di riscaldamento è mediamente previsto da ottobre ad aprile. È ancor più evidente, quindi, quanto sia possibile ritardare l’accensione delle tradizionali caldaie.

Efficienza delle pompe di calore alle varie temperature esterne

La temperatura esterna comporta fisiologiche variazioni sulle prestazioni e sui rendimenti di una pompa di calore. Il rendimento e la potenza termica resa da una pompa di calore sono direttamente proporzionali alla temperatura e all’umidità relativa dell’ambiente esterno.

Maggiore è la temperatura esterna, maggiore è la potenza termica resa e l’efficienza della pompa di calore, ma soprattutto minore è l’umidità relativa dell’aria, minore sarà la possibilità che la pompa di calore debba andare in ciclo di sbrinamento.

L’efficienza delle pompe di calore rimane elevata fintanto che la temperatura esterna è uguale a superiore a circa 7°C. Sotto a tale temperatura inizia il ciclo di sbrinamento. Raffrontando tale grafico alla tabella precedente dove sono riportate le temperature esterne medie mensili, è evidente quanto sia possibile ritardare l’accensione della caldaia, sfruttando l’efficienza elevata delle pompe di calore.

Cicli di sbrinamento delle pompe di calore

L’uso delle pompe di calore per il riscaldamento degli ambienti risulta essere efficace fino a quando le temperature esterne non scendono sotto i 5°C e l’umidità relativa esterna non è elevata, in quanto il rendimento delle pompe di calore si riduce in modo considerevole, rendendo non più vantaggioso il loro funzionamento. A temperature esterne basse e umidità relative elevate si assiste alla formazione di ghiaccio sulla batteria dell’unità esterna in quanto l’acqua presente nell’aria gela. Questa condizione comporta una notevole riduzione dell’efficienza di scambio termico della batteria a causa della riduzione della sezione di passaggio dell’aria attraverso la alette. Per eliminare il ghiaccio depositato viene attivato in modo automatico dall’unità un ciclo di defrosting, meglio conosciuto come ciclo di sbrinamento, durante il quale una valvola di scambio interna al circuito frigorifero inverte il ciclo per utilizzare energia termica per sbrinare il ghiaccio formatosi sulla superficie. Questa inversione di ciclo sottrae energia termica che dovrebbe essere indirizzata all’impianto di riscaldamento con conseguenti sprechi di energia. Come si può osservare dalla tabella 1 tale condizione è raggiunta nei mesi più freddi, ossia da Dicembre a Febbraio, permettendo di fatto di ritardare l’accensione della caldaia mediamente di circa due mesi e anticipandone lo spegnimento di un numero di mesi equivalente.

Questo significa che normalmente è possibile usare le pompe di calore per altri quattro mesi all’anno garantendo che l’efficienza energetica sia superiore rispetto all’efficienza di un normale impianto di riscaldamento.