22 aprile 2015

Le pompe di calore: quando convengono e quanto fanno risparmiare

Tra le tecnologie che permettono di tagliare la bolletta ci sono le pompe di calore, che permettono di fornire sia calore per il riscaldamento che raffrescamento. Al momento godono di due incentivi alternativi, le detrazioni fiscali del 65% per l’efficienza energetica, valide sino a fine 2015 e il conto termico. Anche se alimentate da elettricità o gas queste macchine utilizzano di fatto energia rinnovabile, perché trasferiscono il calore da una sorgente esterna – la “sorgente fredda” – a un “pozzo caldo”, che può essere l’ambiente da climatizzare o l’acqua di un circuito di riscaldamento. In particolare le pompe aria-aria e aria-acqua lo prelevano dall’aria esterna, mentre quelle acqua-acqua o terreno-acqua lo prelevano dall’acqua (di falda, lago, fiume o mare) o dal terreno, per mezzo di una sonda geotermica. (si veda lo Speciale tecnico di QualEnergia.it).

I ricercatori dell’Energy & Strategy Group del Politecnico di Milano nelle varie edizioni annuali del loro Energy Efficiency Report hanno indagato a fondo sulla convenienza economica di questi sistemi di condizionamento, ne parliamo con uno di loro, Simone Franzò.

Ingegner Franzò, per cominciare: cosa deve considerare un potenziale utente prima di scegliere se installare una pompa di calore?

Le più importanti variabili sono tre, con un peso tra loro equivalente. La prima è il luogo dell’installazione. Conta la fascia climatica, perché la temperatura può influenzare le prestazioni reali della macchina e, per le pompe acqua-acqua e con sonda geotermica, va verificata la disponibilità di una sorgente fredda di temperatura adeguata. Poi va considerata la tipologia di edificio: le pompe di calore richiedono di fare dei lavori anche all’esterno, dall’installazione esterna del motore nel caso di quelle ad aria, alla eventuale realizzazione di un pozzo, per le acqua-acqua. Terza variabile è l’utilizzo: si ha un grande vantaggio con le pompe di calore se oltre ad usarle per il riscaldamento le si utilizza anche per il raffrescamento.

C’è poi la scelta del tipo di tecnologia: elettriche o a gas, aria-aria, aria-acqua o acqua-acqua. Cosa cambia da una tipologia all’altra?

Nei nostri lavori ci siamo concentrati sulle pompe di calore a compressione elettriche, perché al momento sono più competitive di quelle ad assorbimento a gas, anche se queste ultime stanno riducendo i loro costi notevolmente. Le aria-aria e aria-acqua sono le tipologie più semplici da installare, ma la loro efficienza dipende dalla temperatura dell’aria esterna: sotto ai 5-7 °C le prestazioni calano notevolmente. La macchina riesce comunque a riscaldare, ma consuma di più. Non sono dunque consigliate per le fasce climatiche più fredde. Le acqua-acqua hanno prestazioni migliori, perché prelevano da una sorgente a temperatura più stabile, ma ovviamente sono più complesse e costose da installare perché bisogna scavare un pozzo: costano circa il 15-30% in più.

Parliamo di costi: quanto si spende a seconda della tecnologia che si sceglie?

Come detto le aria aria-aria sono le più economiche e semplici da installare; le aria-acqua e le acqua-acqua costano di più perché bisogna aggiungere i costi di integrazione con l’impianto di riscaldamento, con un boiler e, per le seconde, il pozzo. Le aria-aria vanno da 250-300 euro a kW, fino a 7-800 nelle installazioni più problematiche. Le aria-acqua da 300 a 900, mentre le geotermiche vanno da 800 a 1600-1700 euro a kW. Quindi una pompa di calore aria-acqua da 10 kW, una taglia adatta ad una villetta, può costare circa 5-6mila euro.

Nei vostri lavori avete fatto varie simulazioni economiche. In quali ambiti avete rilevato che le pompe di calore consentono i risparmi maggiori?

Le convenienze più alte sono nelle utenze commerciali: in generale il tempo di payback per le questi utenti è di 2-3 anni, più corto che per quelli domestici. Questo dipende sostanzialmente da due fattori. Il primo è che nel commerciale in genere non c’è grande richiesta di calore per acqua calda sanitaria, quindi i costi per dotarsi di un boiler o integrare la pompa di calore nell’impianto sono minori. Il secondo è che negli ambiti commerciali le pompe di calore si sfruttano molto di più anche per il condizionamento estivo, dato che questi ambienti a differenza di quelli residenziali sono vissuti molto nelle ore diurne.

Possiamo dare qualche stima indicativa sul risparmio che una pompa di calore può dare e sui tempi in cui l’investimento si ripaga?

Secondo i nostri calcoli, in ambito residenziale una pompa di calore aria-acqua da 10 kW, con costo 5-6mila euro, senza incentivi si ripagherebbe in 9 e in 12 anni, garantendo un risparmi attuale di 400-700 euro. Se consideriamo le detrazioni fiscali il tempo di pay-back del caso citato si abbassa a 4-7 anni, mentre, con il conto termico è di 5-8 anni.

E nel commerciale?

Nella simulazione che abbiamo fatto per un ambito commerciale l’investimento si ripaga in 3-6 anni senza incentivi, in 2, 4, 5 anni con le detrazioni e sotto ai 5 con il conto termico.

Dal luglio scorso è in vigore una tariffa elettrica sperimentale, la D1, che non essendo progressiva, cioè non facendo pagare più caro il kWh al crescere dei consumi, rende più conveniente l’uso delle pompe di calore elettriche. Per altro anche la riforma delle tariffe su cui l’Autorità sta lavorando porterà al superamento della progressività. Nei vostri calcoli avete considerato come cambiano i risparmi con una tariffa non progressiva?

Le simulazioni citate non considerano la tariffa D1. Abbiamo calcolato che con una tariffa non progressiva il pay back time può ridursi del 10-15%.

Altra situazione in cui la pompa di calore elettrica è ancora più conveniente è quando la si alimenta in parte con l’elettricità autoprodotta con il fotovoltaico. Avete indagato anche questo caso?

Abbiamo simulato, per utenze come alberghi e ristoranti, l’integrazione di una pompa di calore aria-acqua con il fotovoltaico, ma solo con un impianto dotato di storage. La batteria consente di alimentare la pompa di calore con l’energia del FV anche nelle ore serali, ma per l’alto costo dei sistemi di accumulo i tempi di rientro dell’investimento sono ancora piuttosto lunghi: senza tenere conto degli incentivi ora l’investimento non si ripagherebbe in meno di 10-13 anni.

Fonte: QualeEnergia.it