Si dimensioni la pompa di calore sul carico termico calcolato dell'edificio alla temperatura esterna di progetto, non sulla vecchia caldaia. I carichi specifici tipici sono 30–50 W/m² per le case ben isolate e 80–120 W/m² per gli edifici datati non riqualificati: una casa moderna di 150 m² richiede circa 4,5–7,5 kW, una poco isolata 12–18 kW. Un calcolo del carico termico stanza per stanza secondo UNI EN 12831 batte qualsiasi regola empirica.
Come si calcola il carico termico di una casa?
Il metodo corretto è un calcolo del carico termico secondo UNI EN 12831: per ogni stanza, le dispersioni per trasmissione attraverso pareti, finestre, tetto e pavimento si sommano alle dispersioni per ventilazione alla temperatura esterna di progetto (in genere da −8 a −16 °C nell'Europa centrale, più mite vicino alle coste). Il risultato, in kW, è ciò che la pompa di calore deve fornire nel giorno più freddo atteso. Non si copi mai la potenza della vecchia caldaia: le caldaie sono abitualmente sovradimensionate del 50–100%, e una pompa di calore sovradimensionata è una macchina effettivamente peggiore, non un margine di sicurezza.
Che taglia di pompa di calore per metro quadrato?
Il carico termico specifico per metro quadrato di superficie riscaldata dà una prima stima rapida prima del calcolo formale:
| Standard dell'edificio | Carico specifico | Casa di 150 m² |
|---|---|---|
| Casa passiva | 10–15 W/m² | 1,5–2,5 kW |
| Nuova costruzione (norme attuali) | 30–50 W/m² | 4,5–7,5 kW |
| Edificio datato riqualificato | 50–80 W/m² | 7,5–12 kW |
| Non riqualificato, ante 1980 | 80–120 W/m² | 12–18 kW |
Un altro controllo incrociato parte dalle bollette: il consumo annuo di gas in kWh diviso per circa 2.000–2.300 ore a pieno carico (clima dell'Europa centrale) approssima il carico di progetto. Una casa che brucia 18.000 kWh di gas all'anno si colloca intorno a 8 kW.
Perché sovradimensionare una pompa di calore è peggio che sottodimensionarla?
Un'unità sovradimensionata fa cicli brevi: raggiunge la temperatura obiettivo in pochi minuti, si ferma e riparte continuamente, moltiplicando l'usura del compressore e riducendo l'efficienza stagionale. Anche un compressore inverter aiuta solo entro il proprio campo di modulazione: un'unità da 16 kW che può ridursi a 5 kW fa comunque cicli brevi in una casa che per gran parte della stagione richiede 3 kW. Il funzionamento con tempo mite domina l'anno: un'unità dimensionata correttamente esegue cicli lunghi, silenziosi ed efficienti a carico parziale, supportata da un accumulo inerziale (puffer) dove la suddivisione in zone o il volume per lo sbrinamento lo richiedono: si veda serve un accumulo inerziale con una pompa di calore.
La pompa di calore deve coprire il 100% del carico di progetto?
Nella maggior parte d'Europa sì: il dimensionamento monovalente sul carico completo è lo standard ed evita del tutto l'integrazione fossile. Nei climi freddi o nelle riqualificazioni difficili, un impianto di riscaldamento bivalente dimensiona la pompa di calore su circa il 70–85% del carico di progetto e lascia che un'integrazione copra l'1–5% delle ore annue più fredde; la pompa di calore fornisce comunque ben oltre il 90% dell'energia annua. Le regole di finanziamento BEG tedesche, per esempio, richiedono un fattore di prestazione stagionale (JAZ) di almeno 3,0, ottenibile solo quando dimensionamento, terminali di emissione e temperatura di mandata sono pianificati insieme, dato che ogni 1 °C in meno di temperatura di mandata aggiunge circa il 2–3% di efficienza.
L'acqua calda sanitaria cambia la taglia?
Di solito non di molto. L'acqua calda sanitaria per una famiglia di quattro persone richiede in media solo 0,2–0,3 kW in continuo, e un bollitore correttamente dimensionato disaccoppia l'ACS dal picco di riscaldamento degli ambienti: la pompa di calore riscalda di nuovo l'accumulo nelle fasce fuori picco. Conta di più scegliere un bollitore con un'ampia superficie di serpentino progettato per il funzionamento a 55 °C con pompa di calore. Solimpeks, che produce a Konya dal 2001, costruisce bollitori idonei per pompa di calore e accumuli Solibuffer da 50 a 1.000 L proprio per questo abbinamento.
Domande frequenti
Posso semplicemente sostituire la mia caldaia a gas da 24 kW con una pompa di calore da 24 kW?
No. Le caldaie combinate sono dimensionate per l'acqua calda istantanea, non per il carico termico dell'edificio, che in genere è di 6–12 kW. Replicare la potenza della caldaia darebbe una pompa di calore da due a tre volte troppo grande, con cicli brevi e scarsa efficienza.
Che cosa succede se la mia pompa di calore è leggermente sottodimensionata?
Nei pochi giorni più freddi una piccola resistenza elettrica integrativa copre la differenza: una modesta penalità sui costi di esercizio per una manciata di ore all'anno. Un lieve sottodimensionamento costa in genere molto meno, nel corso della vita dell'unità, delle perdite per cicli brevi del sovradimensionamento.
Servono radiatori più grandi per una pompa di calore?
Spesso uno o due radiatori vanno ingranditi in modo che l'impianto possa lavorare a 45–50 °C invece che a 70 °C. Un calcolo del carico termico stanza per stanza individua esattamente quali terminali limitano la temperatura di mandata, di frequente solo il 10–20% di essi.
Chi dovrebbe eseguire il calcolo del carico termico?
Un installatore qualificato o un consulente energetico, secondo la EN 12831 o l'equivalente nazionale (MCS nel Regno Unito, DIN/TS 12831-1 in Germania). Molti programmi di incentivazione richiedono il calcolo documentato come parte della domanda di finanziamento.