POMPE DI CALORE A.C.S.

Transcript

1 GUIDA PRATICA POMPE DI CALORE A.C.S. Sintesi delle cose da sapere Rev Nov Pagina : 1/6

2 Pompe di Calore per Acqua Calda Sanitaria (ACS) Generalità Le pompe di calore per Acqua Calda Sanitaria sono dispositivi che riscaldano l acqua per usi domestici con una efficienza dalle 3 alle 7 volte maggiore di un comune scaldabagno elettrico. Grazie ad un comune ciclo frigorifero questi apparati riscaldano l acqua usando il calore che si trova nell aria, consentendo notevoli risparmi anche per chi riscalda l acqua con le tradizionali caldaie. I consumi familiari Tipicamente in una abitazione di circa 100mq del centro nord italiano si ha un consumo di circa 70 metri cubi di acqua calda sanitaria all anno, corrispondenti a circa 50 litri al giorno, tipico di un nucleo familiare di 4 persone (rif. Norme UNI 9182). Sulla base di dati statistici si è considerata la necessità energetica di circa 2500 kwh/anno. Con bollitore elettrico/scaldabagno, a tale necessità si sommano le dispersioni termiche, arrivando a 2700 kwh, con una spesa di circa 620 /anno. Riscaldamento a Gasolio Considerando un rendimento nel processo di produzione dell acqua calda sanitaria da parte di una caldaia a gasolio di circa il 80%, per produrre 2500 kwh di energia termica saranno necessari circa 320 lt di gasolio da riscaldamento, per una spesa di circa 510 /anno. Le Caldaie a Gas Un sistema meno costoso di produrre l Acqua Calda Sanitaria è con una caldaia a Gas Metano o GPL. Nonostante i rendimenti dichiarati siano molto elevati (90-100%), è necessario tener conto che tali indici sono relativi al riscaldamento degli ambienti, cioè a funzionamento costante, mentre per la produzione istantanea di acqua calda sanitaria le caldaie lavorano in modo intermittente. Questo fenomeno, dovuto anche al preriscaldamento da freddo della caldaia che provoca l attesa dell utente, comporta nel complesso rendimenti molto inferiori. Pagina : 2/6

3 Caldaia tradizionale Considerando un rendimento nel processo di produzione dell acqua calda sanitaria da parte della caldaia istantanea di tipo convenzionale è di circa il 70%, si può calcolare che con 1 m 3 di Gas Metano si ricavano circa 6,6 kwh termici contro i circa 9,4 kwh teorici (Potere calorifico inferiore). Pertanto, per produrre gli stessi 2500 kwh termici, saranno necessari circa 380 mc/gas metano, equivalenti ad una spesa di circa 340 /anno. Caldaia a Condensazione Per calcolare la spesa annua con una caldaia a Condensazione, il calcolo è similare a quello della caldaia tradizionale, solo che viene considerato il Potere Calorifico Superiore del gas anziché quello superiore. Pertanto, per produrre gli stessi 2500 kwh termici, saranno necessari circa 340 mc/gas metano, equivalenti ad una spesa di circa 300 /anno. Le Caldaie a GPL Per il GPL da riscaldamento è necessario fare una consideraziona a parte in quanto i costi al litro solitamente coprono anche i costi di installazione e noleggio del bombolone interrato in giardino. In linea teorica, per produrre gli stessi 2500 kwh termici, saranno necessari circa 360 Litri di GPL, equivalenti ad una spesa di oltre 500 /anno. Tale prezzo, decurtato degli ammortamenti e considerando eventuali sconti potrebbe ridursi del 25%, portando la spesa annua complessiva a circa 400. Pagina : 3/6

4 La Pompa di Calore ad aria Con una pompa di calore per Acqua Calda Sanitaria le cose cambiano favorevolmente perché per la produzione della stessa quantità di calore buona parte dell energia termica viene ricavata dall aria dell ambiente. Quindi, considerando che il rendimento medio di questa macchina è pari a 3.4, si ricava che per erogare circa 2700 kwh termici* l anno, sono necessari circa 790 kwh elettrici. Questo consumo elettrico, corrisponde ad una spesa media annuale di circa 180. (*) i 2500 kwh/anno sono stati cautelativamente maggiorati per considerare le dispersioni termiche del serbatoio di accumulo. Pompa di calore Termodinamica Con la pompa di calore dotata di pannello termodinamico, il rendimento del sistema di riscaldamento dell Acqua Calda Sanitaria aumenta notovelmente. Questi sistemi con un pannello esterno, hanno un COP notevolmente più elevato, che arriva fino a 7. Questo significa che con 1 kwh elettrico si riescono a produrre 7kWh termici. Considerando quindi un rendimento medio pari a 5, si ricava che per erogare circa 2700 kwh termici, sono necessari circa 540 kwh elettrici l anno. Questo consumo elettrico, corrisponde ad una spesa media annuale di circa 125. Pagina : 4/6

5 Riepilogo Generale Tipo di impianto Spesa annuale Boiler Elettrico 620 Caldaia a gasolio/gpl da riscaldamento 500 Caldaia Tradizionale a Metano 340 Caldaia a Condensazione 300 Pompa di Calore ACS standard (ad aria) 180 Pompa di Calore ACS Termodinamica 125 Impianti abbinati a Fotovoltaico (*) Pompa di Calore ACS standard 72 Pompa di Calore ACS Termodinamica 50 Nota : Si è considerato che l impianto fotovoltaico riesca a fornire circa il 60 % dell energia elettrica necessaria alla pompa di calore, mentre il restante 40% viene preso dalla rete. Risparmio annuale in confronto a: Tipo di impianto Boiler el. Gasolio/GPL Metano Condensaz. Boiler Elettrico Caldaia a gasolio/gpl 120 Caldaia Tradizionale a Metano Caldaia a Condensazione Pompa di Calore Standard Pompa di Calore Termodinamica Abbinamento a Fotovoltaico Pompa di Calore + FV P.d.C. ACS Termodinamica + FV Pagina : 5/6

6 Tabelle utili - Costi Da sito web Autorità per l Energia - pagina Trova Offerte (ottobre 2013) : Costo medio elenergia elettrica : 0,23 /kwh (Contratto 4,5kW) Costo medio Gas Metano : 0,90 /smc (Contratto domestico) Bollettino n. 19/2013 della Camera di Commercio di Trento : Costo medio gasolio riscaldamento : 1,592 /lt (forniture fino a 2000 lt) Costo medio GPL riscaldamento : 1,37 /lt (forniture fino a 1000 lt) Nota : gli importi sono omnicomprensivi (compresi di IVA, accise, Imposte, ecc.). Tabelle utili Potere Calorifico dei Combustibili Potere calorifico inferiore di alcuni combustibili liquidi : P.C.i. MJ/kg MJ/litro kwh/lt Gasolio ( 1 ) 41 34,85 9,7 GPL ( 2 ) ,95 Potere calorifico inferiore del Gas Naturale di rete : Potere Calorifico per Standard Superiore Inferiore Metro Cubo (Smc) 3 MJ/mc * kwh/mc MJ/mc kwh/mc Gas Metano 38 10,5 34 9,4 * Nota : Rilevamento Medio Nazionale AEEG documento 8.Giu.2005 : PCS = 37,9 MJ/smc. 1 densità è 850 kg/m³ 2 1mc 4kg; 1lt 0,5 kg 3 1 Nmc = 1,056 Smc (Stesso volume di 1 mc, ma la massa di Nmc è misurata a 0 C, quella dello Smc è a 15 C) Pagina : 6/6