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Oggi vorrei rispondere a una domanda che probabilmente vi state ponendo se state cercando una pompa di calore per sostituire il vostro riscaldamento a combustibile fossile o elettrico. Probabilmente volete calcolare il consumo energetico della vostra futura pompa di calore e scoprire se sarà conveniente o meno. Quindi vi state chiedendo quanto tempo funzionerà al giorno.
D'altra parte, se state pensando di acquistare una pompa di calore aria/acqua, potreste avere qualche dubbio su dove posizionare l'unità esterna in giardino e preferire sapere prima quanto tempo rimarrà accesa durante il giorno per decidere la posizione migliore.
In questo articolo vedremo come funziona una pompa di calore, i fattori chiave che influenzano il tempo di funzionamento di una pompa di calore durante il giorno e alcuni consigli su come ottimizzare il tempo di funzionamento giornaliero.
Per quanto tempo funziona una pompa di calore al giorno? In media, una pompa di calore può funzionare per 6-8 ore al giorno. Ma questo dipende da una serie di fattori, tra cui le dimensioni, la temperatura esterna, l'isolamento dell'abitazione e il fabbisogno energetico della famiglia.
Come funziona una pompa di calore
I diversi tipi di pompe di calore
Prima di andare avanti, diamo un'occhiata ai diversi tipi di pompa di calore. Ognuna di esse è diversa e la quantità di tempo di funzionamento giornaliero può variare di conseguenza. Ma tutte si basano sullo stesso principio di base, ovvero la cattura di calorie da una fonte "libera" nell'ambiente, per trasferirle al mezzo che trasporta il calore nell'abitazione.
La pompa di calore aria-aria
Conosciuto anche come climatizzatore reversibile, cattura il calore dall'aria esterna utilizzando un'unità esterna contenente un evaporatore e il necessario circuito di refrigerazione. Queste calorie, calde o fredde, vengono catturate dal refrigerante, che le trasporta al condensatore dove avviene la condensazione (o l'evaporazione nel caso del condizionamento). Il calore viene quindi rilasciato nuovamente nell'aria della stanza. Questo tipo di pompa di calore è più comunemente utilizzato per la climatizzazione di uffici o abitazioni e per sostituire il riscaldamento elettrico, poiché non è necessario installare radiatori.
La pompa di calore aria-acqua
La pompa di calore aria/acqua è la più diffusa perché è la più facile da installare e molto popolare per sostituire i sistemi di riscaldamento a combustibili fossili. Cattura il calore dall'aria esterna come la sua cugina aria-aria. Quindi lo distribuisce all'acqua nella rete di riscaldamento dell'abitazione, nello stesso modo. Soggetto a numerose sovvenzioni nella maggior parte dei Paesi, è attualmente il leader del mercato. È ideale per sostituire le caldaie a gasolio o a gas o il riscaldamento elettrico puro.
La pompa di calore geotermica
Un po' più lussuosa, perché più costosa, la pompa di calore geotermica raccoglie il calore dal terreno attraverso sonde verticali o orizzontali in cui circola un fluido antigelo per stabilire uno scambio di calore con il terreno. Il calore viene poi trasferito all'acqua dell'abitazione. Ideale per sostituire i sistemi di riscaldamento a combustibili fossili, può anche beneficiare di notevoli sovvenzioni. L'installazione è però più complessa a causa della trivellazione, che non è un'operazione piacevole per il giardino. Il suo COP o coefficiente di rendimento è uno dei più alti.
La pompa di calore acqua-acqua
Seguendo lo stesso principio del modello precedente, cattura il calore da una fonte d'acqua come un lago, un fiume o una falda acquifera. Poiché questi elementi naturali non sono facilmente disponibili nelle vicinanze di una casa, è meno diffuso. Ma ha i suoi vantaggi. Il suo COP è il più alto, raggiungendo i 6 o 7, e garantisce il miglior risparmio energetico di tutti i suoi cugini.
Il ciclo di refrigerazione
Per comprendere il principio della pompa di calore, è necessario ricordare che essa si basa sul circuito del refrigerante, che a sua volta contiene 4 elementi essenziali:
Il compressore Comprime il refrigerante, aumentandone la temperatura e la pressione.
Il condensatore Pompa di calore: consente al refrigerante di trasferire il calore contenuto nelle calorie all'acqua o all'aria della casa.
Il regolatore : Abbassa la pressione e la temperatura del refrigerante prima del passaggio nell'evaporatore.
L'evaporatore Evaporazione: consente di estrarre calore dall'ambiente (aria, acqua, suolo) e di trasferirlo al fluido, che si trasforma in vapore (l'evaporazione è una reazione endotermica e quindi assorbe calore dall'ambiente, a differenza della condensazione, che è esotermica).
Quali fattori influenzano il tempo di funzionamento della pompa di calore durante il giorno?
Il tempo di funzionamento giornaliero di una pompa di calore non è una cifra fissa che si possa indicare con certezza. Dipende da troppi fattori, tra cui le dimensioni della pompa di calore, la temperatura esterna, l'isolamento e le esigenze della famiglia interessata.
Le dimensioni della pompa di calore
È una questione di dimensionamento. Una pompa di calore troppo piccola impiegherà più tempo per raggiungere la temperatura desiderata. Una pompa di calore troppo grande tenderà a funzionare a intermittenza, accendendosi e spegnendosi frequentemente, il che può ridurne l'efficienza e la durata. L'installatore giusto sarà in grado di offrirvi il dimensionamento perfetto.
La temperatura esterna
Naturalmente, la pompa di calore funziona più a lungo in inverno che nelle mezze stagioni o in estate, quando non dovrebbe funzionare, tranne forse nelle regioni montane. Più fa freddo, più la pompa di calore deve lavorare per estrarre calorie dall'aria e raggiungere la temperatura desiderata. E quando fa più caldo, è il contrario.
Isolare la casa
Una casa correttamente isolata trattiene più a lungo il calore estratto dall'ambiente, il che significa che la pompa di calore funziona meno a lungo durante il giorno.
Un isolamento insufficiente, invece, ha l'effetto opposto: richiede alla pompa di calore di produrre nuove calorie il più delle volte, lasciandola in funzione al massimo della potenza per tutto il giorno.
Per questo motivo è meglio evitare di installare pompe di calore in vecchi edifici, a meno che non siate ecologisti e vogliate trarre profitto da clienti poco attenti o poco informati. Il che non è il vostro caso, ora che avete letto questo articolo.
Fabbisogno energetico delle famiglie
Se siete una coppia senza figli e lavorate tutto il giorno, il vostro fabbisogno energetico è molto più basso di quello di una coppia con due figli, in cui uno dei genitori rimane a casa per occuparsi dei bambini. A maggior ragione se la pompa di calore fornisce acqua calda sanitaria. Per avere un'idea, quindi, è necessario tenere conto delle abitudini della propria famiglia.
Solo riscaldamento o riscaldamento + acqua calda sanitaria?
Anche il sistema di riscaldamento a pompa di calore svolge un ruolo importante. Se avete scelto di produrre l'acqua calda sanitaria direttamente tramite la pompa di calore, anziché utilizzare un serbatoio termodinamico o un sistema a resistenza elettrica pura, la pompa di calore funzionerà un po' di più ogni giorno per garantire il mantenimento della temperatura dell'acqua calda nel serbatoio. Occorre inoltre tenere presente che il serbatoio dell'acqua calda sanitaria (ACS) deve essere riscaldato periodicamente a oltre 65°C per uccidere i batteri che causano la legionella. La pompa di calore funzionerà tra i 10 e i 15% in più se la si utilizza per produrre acqua calda sanitaria, rispetto all'opzione che prevede solo il riscaldamento. E se la vostra famiglia consuma molta acqua calda, questa cifra potrebbe salire ulteriormente.
In genere, ad altitudini inferiori a 800 metri, si considerano 2000 ore di funzionamento all'anno per il solo riscaldamento e 2300 ore per il riscaldamento + acqua calda.
Impostazione della temperatura interna
Siete molto parsimoniosi e non esitate a tirare fuori il maglione per superare i 18-19°C in salotto? Allora la vostra pompa di calore funzionerà logicamente per meno tempo rispetto a quella di una famiglia che ama divertirsi con temperature di 25°C e oltre in salotto! (Li chiameremo ecologisti :)) La stessa logica si applica in estate se la vostra pompa di calore funge da condizionatore d'aria e vi piace avere freddo come negli hotel di Dubai! La pompa di calore funzionerà molto di più.
In breve, avete capito la logica. Questi 5 criteri dipendono in larga misura dalle vostre abitudini e dalle vostre esigenze e hanno un impatto notevole sul tempo di funzionamento di una pompa di calore durante il giorno, e quindi sul suo consumo di elettricità.
Quanto dura una pompa di calore al giorno, in dettaglio?
Tempo medio di funzionamento stimato per una pompa di calore
È difficile stimare il tempo di funzionamento, poiché dipende molto dalla situazione personale. Ma si stima che, in media, una pompa di calore funzioni per 6-10 ore al giorno. Ciò corrisponde a una stima di 2000 ore di funzionamento all'anno, se si considera che la pompa di calore funziona durante gli 8 mesi più freddi, per circa 8 ore al giorno. Infatti: 8 * 30 * 8 = 1920 ore, quasi 2000 ore. Se si produce acqua calda, si può contare su un po' di più.
Ecco una tabella basata sui diversi casi: si tratta di una stima approssimativa e media basata sull'ipotesi che siamo in pianura (altitudine inferiore a 800 m) e che giriamo 8 mesi all'anno. Da ottobre a maggio.
|Solo riscaldamento||Riscaldamento + acqua calda|
|Meno di 800 m di altitudine||2000 ore all'anno|
8h20 al giorno
|2300 ore all'anno|
9,5 ore al giorno
|Oltre 800 m di altitudine||2300 ore all'anno|
9,5 ore al giorno
|2500 ore all'anno|
10,5 ore al giorno
Variazione stagionale
Naturalmente, in inverno, queste stime sulla durata di funzionamento di una pompa di calore in un giorno presentano una variazione verso l'alto. Nella mezza stagione, tuttavia, queste stime sono un po' troppo alte. Prendiamo la media.
L'autunno è primavera
Questo periodo è noto come mezza stagione e la richiesta di riscaldamento o condizionamento è spesso più bassa, a causa delle temperature più miti. La pompa di calore funzionerà per un tempo minore, a seconda della temperatura richiesta nell'ambiente.
Inverno
La domanda è massima a causa del clima più rigido. A seconda delle vostre abitudini, la pompa di calore funzionerà più a lungo per soddisfare le vostre esigenze di comfort.
Estate
Niente riscaldamento, a meno che non si viva in una regione degna del lago Baikal. Ma avete comunque bisogno di acqua calda per il vostro comfort. Quindi la pompa di calore funzionerà al minimo, a meno che non venga utilizzata solo per il riscaldamento. Inoltre, potreste aver optato per una pompa di calore reversibile che fornisce aria condizionata, nel qual caso funzionerà anche in estate, per un tempo variabile a seconda della temperatura di raffreddamento impostata.
Come posso ottimizzare il tempo di funzionamento della mia pompa di calore in modo che funzioni meno durante il giorno?
Vediamo brevemente le leve a disposizione per influenzare il tempo di funzionamento della pompa di calore durante il giorno.
Dimensionamento
La giusta dimensione della pompa di calore eviterà spiacevoli sorprese a molti livelli, sia in termini di consumo energetico, che di rumore o di tempo di funzionamento durante il giorno. La giusta dimensione garantirà che la vostra pompa di calore funzioni per un ragionevole periodo di 8 ore al giorno o meno, a seconda delle vostre abitudini. Ma una pompa di calore troppo piccola supererà rapidamente il limite, danneggiando l'apparecchiatura e prosciugando il vostro portafoglio. Chiedete sempre al vostro installatore un rapporto di dimensionamento e fatelo controllare da un esperto se avete dei dubbi.
Migliorare l'isolamento della casa
Va da sé che un migliore isolamento vi consentirà di installare una pompa di calore più piccola, che sarà quindi più economica e consumerà meno elettricità. Inoltre, la casa tratterrà il calore più a lungo, riducendo il tempo di funzionamento della pompa di calore.
Utilizzo di un termostato programmabile
Per una regolazione ottimale della temperatura interna, è possibile utilizzare un termostato programmabile, in modo che sappia come vivete e non faccia funzionare la pompa di calore a vuoto. Quando si è fuori casa, si può abbassare la temperatura dell'ambiente automaticamente o a distanza, per poi rialzarla, ad esempio, un'ora prima del proprio arrivo. È risaputo che la domotica fa risparmiare energia.
Manutenzione del PAC
Infine, una manutenzione regolare, almeno ogni due anni, se non addirittura ogni anno, impedirà ai filtri di intasarsi e di far funzionare la pompa di calore più a lungo senza ottenere nulla. In questo modo sarà possibile controllare il livello del fluido; se è troppo basso o se c'è una perdita, significa che la pompa di calore funzionerà più a lungo ogni giorno per erogare la stessa potenza.
L'autore
Julienlaureata in ingegneria meccanica e specializzata in ingegneria climatica dal 2009, è diventato uno scrittore specializzato in energie rinnovabili, con esperienza in pompe di calore e pannelli solari fotovoltaici per gli alloggi individuali.