Pompa di calore: rendimento stagionale medio

Il Coefficiente di Performance (COP) stagionale di una pompa di calore è la quantità di energia termica generata utilizzando una unità di energia elettrica nel corso di un anno. Più alto è il COP stagionale, maggiore è il calore che viene generato per la stessa unità di elettricità.

Ricordiamo infatti che le prestazioni di una qualsiasi pompa di calore si esprimono tramite il cosiddetto “Coefficiente di Performance” (COP), un numero che è uguale al rapporto fra l’energia termica erogata in uscita e quella fornita in ingresso per via elettrica: in pratica, un COP 3 significa, semplicemente, che fornisce 3 kWh termici per 1 kWh elettrico assorbito.

Il COP nominale che trovate sui datasheet di una pompa di calore ad acqua è solo indicativo, poiché il COP effettivo dipende da numerosi fattori, in particolare il suo rendimento (una piccola pompa di calore domestica ha un rendimento dell’ordine del 35%) e la temperatura dell’aria esterna alla casa: in generale, più bassa è questa temperatura e più basso è il COP, cioè occorre fornire più elettricità per ottenere il medesimo potere riscaldante.

Di solito, il COP delle pompe di calore ad aria è circa 3, mentre le pompe di calore che utilizzano come fonte di calore l’acqua hanno un COP di circa 3,5, mentre le pompe di calore geotermiche –che utilizzano come fonte di calore il terreno – hanno un COP intorno a 4. Tuttavia, questi COP non sono costanti nel corso dell’anno. Il motivo del cambiamento è la differenza di temperatura fra l’ambiente da riscaldare/raffrescare e ogni fonte di calore nel corso delle stagioni.

Poiché la temperatura dell’aria esterna oscilla notevolmente durante l’anno, tali variazioni incidono notevolmente sulla potenza di riscaldamento di una pompa di calore aria-aria, che pertanto va attentamente dimensionata alle condizioni invernali più estreme presenti nella zona geografica in cui verrà installata. Quindi, se con una certa temperatura esterna la pompa lavora a COP effettivo 4, vuol dire che per ogni kWh elettrico fornito, ne preleva 3 “gratuiti” dall’aria.

La temperatura del terreno rimane molto più costante, il che significa che anche in pieno inverno una pompa di calore geotermica non deve usare molta elettricità per raggiungere la stessa temperatura rispetto a quella occorrente con una pompa di calore aria-aria. La figura mostra l’andamento tipico del COP medio giornaliero, nel periodo più freddo dell’anno, per una pompa geotermica del tipo a tubi orizzontali, dette anche a collettori orizzontali.

Pertanto, per questo tipo di impianti il COP è grosso modo compreso fra 3 e 5 nel periodo invernale. Infatti, fra gli 0 ed i 12 metri di profondità, la temperatura del terreno risente ancora in maniera piuttosto evidente delle escursioni giorno/notte ed estate/inverno. Nel caso, invece, delle più costose pompe geotermiche verticali, cioè che utilizzano sonde in profondità, il COP è praticamente costante: intorno a 4. Infatti, a profondità comprese fra 12 e 100 metri, la temperatura del terreno è praticamente costante: 12-14°C.

Per scegliere a ragion veduta – o anche semplicemente ottimizzare – il sistema di riscaldamento più adatto nel tuo caso specifico, confrontando i risparmi che avresti passando a ciascuna delle tante tecnologie possibili alternative a quella che usi attualmente, può esserti utile un software realizzato ad hoc, come ad esempio quello che trovi qui, il cui utilizzo è davvero semplice e immediato.

Uno dei più utili software per risparmiare sul riscaldamento domestico.