Rendimento stagionale: funzionamento efficiente della pompa di calore

Posso migliorare l'efficienza del riscaldamento della mia pompa di calore oppure il sistema funziona già in modo ottimale? Per rispondere a questa domanda si può utilizzare il fattore di rendimento stagionale (SPF: Seasonal Performance Factor): un indicatore della quantità di elettricità necessaria per fornire calore  nell'arco di un intero anno. In pratica, più alto è il fattore di rendimento stagionale, più bassi sono i costi di riscaldamento. Ma da cosa dipende un buon fattore di rendimento stagionale? Come si calcola e cosa si può fare se il valore è molto inferiore alla media? Rispondiamo qui alle domande più importanti.

Garantire un funzionamento economico della pompa di calore

Quando si parla di sistemi di riscaldamento, molti di noi conoscono il concetto di efficienza energetica applicato alle pompe di calore. Si tratta, in pratica, del rapporto tra l’energia di riscaldamento erogata durante la stagione e la quantità di energia elettrica utilizzata. A fronte di questa precisazione, si può affermare che un valore elevato di rendimento rappresenta una soluzione vantaggiosa.  

Diversamente dal coefficiente di prestazione di una pompa di calore (COP) che è un valore puntuale riferito a determinate condizioni di funzionamento (ad esempio 7°C aria esterna e 35°C mandata dell’acqua all’impianto), il fattore di prestazione stagionale copre un periodo di tempo più esteso che, generalmente, è di un anno intero oppure una stagione di riscaldamento. In quest’ultimo caso, se applicato sulla stagione invernale, si chiama SCOP (Seasonal Coefficient of Performance)

Metodi per determinare il fattore di rendimento stagionale

Per determinare il fattore di rendimento stagionale, si sono diffusi diversi metodi. Quello più affidabile, naturalmente, è il calcolo basato sui valori di misura che gli esperti chiamano anche fattore di prestazione stagionale (SPF). Tuttavia, questo metodo garantisce dei risultati affidabili soltanto dopo il funzionamento continuativo per un’intera stagione invernale. Spesso però è necessario stabilire il fattore di prestazione stagionale prima di installare la pompa di calore, per poter fornire al cliente una stima dei consumi nel caso di installazione di una pompa di calore. In questo caso ,la soluzione migliore è quella di affidarsi ad un professionista del settore.

Calcolo del fattore di prestazione stagionale con valori misurati

Oltre al calcolo teorico del fattore di rendimento stagionale, il valore caratteristico può essere determinato anche utilizzando valori reali misurati forniti dai contatori di calore e di elettricità che registrano, rispettivamente, la quantità di calore emessa e la quantità di elettricità consumata.

N.B: è necessario verificare le grandezze che vengono misurate. Se i contatori, ad esempio, registrano solo il consumo di elettricità del compressore, la lettura alla fine dell’anno sarà inferiore a quella che si ottiene misurando il consumo dell’intero sistema di riscaldamento. Questo influisce, a sua volta, sul fattore di rendimento stagionale della pompa di calore. In pratica bisogna tenere conto della quantità di elettricità consumata per la regolazione, i compressori e lo sviluppo della fonte di calore, nonché del consumo di elettricità di una resistenza elettrica se presente.

Suggerimenti per migliorare il fattore di rendimento stagionale della pompa di calore

In alcuni casi, il rendimento stagionale può essere migliorato riducendo la variazione di temperatura. Si tratta, nella pratica, della differenza di temperatura tra la sorgente di calore e la temperatura di mandata. Nel caso di un valore basso, il compressore deve fare meno lavoro per ottenere la stessa quantità di calore del sistema. In questo modo si riduce il consumo di energia e aumenta il fattore di rendimento stagionale.

Garantire il massimo dell'efficienza già in fase di progettazione

Affinché si ottenga un valore elevato fattore di rendimento stagionale che permetta di risparmiare sui costi di energia, è importante adottare un approccio olistico già durante la fase della progettazione in cui si deve scegliere la giusta pompa di calore.

• Se si sceglie una pompa di calore aria/acqua, l’investimento iniziale è leggermente inferiore. A causa però delle basse temperature dell’aria esterna in inverno, si prevede un consumo di elettricità più elevato.
• Le pompe di calore geotermiche accedono a una fonte di calore con un livello di temperatura più elevato e raggiungono un migliore fattore di rendimento stagionale. Pertanto, consumano meno, ma costano di più all'acquisto.

Suggerimenti per ottimizzare il fattore di prestazione negli edifici esistenti

Se il vostro impianto di riscaldamento è già in funzione e il fattore di rendimento stagionale è significativamente inferiore al valore teorico stabilito, l'efficienza può essere aumentata anche a posteriori:

• Regolare la curva di riscaldamento: impostando correttamente la curva di riscaldamento, si adatta in modo ottimale la regolazione del riscaldamento dell’edificio. La temperatura di mandata diminuisce, la pompa di calore consuma meno elettricità e si risparmia sui costi di riscaldamento.
• Bilanciamento idronico: durante il bilanciamento idronico, i tecnici esperti regolano il sistema di riscaldamento in modo che fornisca a tutti gli ambienti l’esatta quantità di calore di cui hanno bisogno. Questo porta, solitamente, a temperature di mandata  più basse e, quindi, anche a un fattore di rendimento stagionale più elevato.
• Sostituire le superfici riscaldanti: Un grande potenziale di risparmio si nasconde nell'area delle superfici di riscaldamento. Queste ultime, se molto piccole, richiedono temperature elevate per poter trasferire il calore necessario. La loro sostituzione con radiatori più grandi, radiatori a bassa temperatura o a pompa di calore o sistemi di riscaldamento a pannelli aiuta a ridurre la temperatura del dissipatore di calore (temperatura di mandata del riscaldamento). In questo modo è possibile ottenere lo stesso comfort con temperature dell'acqua di riscaldamento più basse e far funzionare la pompa di calore in modo più efficiente.

Una soluzione interessante: i termostati intelligenti di Viessmann. Questi non solo garantiscono una maggiore comodità nell'impostazione delle temperature ambiente. Ottimizzano anche automaticamente le caratteristiche di riscaldamento e l'idraulica del sistema, per risparmiare sul fattore di rendimento stagionale della pompa di calore e sui costi di riscaldamento.

Migliorare l'isolamento termico con la ristrutturazione

Molto importante è anche l’intervento sull’involucro termico dell’edificio: se si sostituiscono le finestre, o si isolano le pareti, il fabbisogno di calore si riduce e l’impianto di riscaldamento può funzionare con temperature di mandata più basse. Questa maggior efficienza si traduce in un minor consumo di energia elettrica e in una riduzione dei costi di riscaldamento.

Le misure più adatte per ottimizzare la pompa di calore e il coefficiente di rendimento stagionale dipendono dal singolo edificio. Gli installatori specializzati e i consulenti energetici esaminano attentamente l’edificio individuando i potenziali risparmi e proponendo le soluzioni di ristrutturazione più vantaggiose.