Due ventilatori di una pompa di calore aria-acqua all'esterno della casa.
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Costruire e acquistare

Pompa di calore: funzionamento, tipologie e costi

Thomas Bott

Gli impianti di riscaldamento a pompa di calore sono sempre più in voga in Svizzera. Secondo l'Ufficio federale di statistica, già nel 2017 circa il 18% degli edifici in Svizzera era già dotato di tali sistemi di riscaldamento. La tendenza è in aumento dato che, soprattutto nelle nuove costruzioni, la pompa di calore viene utilizzata sempre più spesso. Non c'è da stupirsi, perché questo sistema offre numerosi vantaggi. Tuttavia, vi sono molte perplessità, soprattutto a causa dell'elevato prezzo d'acquisto. Qui potete scoprire quali sono le tipologie di pompe di calore disponibili e se un investimento di questo tipo risulta conveniente.

Pompa di calore: la funzionalità di base

In linea di principio, un impianto di riscaldamento a pompa di calore è costituito da tre circuiti chiusi. Il primo circuito è l'impianto della sorgente di calore. Esso prende il calore dall'ambiente, cioè dall'aria, dal suolo o dall'acqua. E questo calore entra nel secondo circuito: la pompa di calore vera e propria dove viene assorbito da un evaporatore riempito con un refrigerante speciale. Come suggerisce il nome, qui avviene la vaporizzazione, la quale è prodotta dalla sensibilità del refrigerante che reagisce al calore fornito. Il vapore già riscaldato sale in un compressore che lo comprime, rilasciando il calore.

Il vapore caldo compresso entra nel condensatore. Qui è già collegato il circuito successivo: il sistema di distribuzione e di accumulo del calore. L'acqua in essa contenuta assorbe il calore, il gas si raffredda. Nel processo questo gas si condensa, ovvero si ritrasforma in liquido, e ritorna all'evaporatore attraverso una valvola. A cosa serve la valvola? Il liquido è sotto pressione che in questa fase va diminuendo. Nel frattempo, il terzo circuito diffonde il calore generato all’interno dell’abitazione.

Illustrazione delle possibili fonti di energia per la pompa di calore. Ovvero: aria, acque sotterranee e suolo. Per l'ultimo, esistono due possibilità di estrazione mediante la sonda geotermica e i collettori geotermici.

Come è qui visibile, l'energia può provenire da diverse fonti. La pompa di calore produce acqua calda utilizzabile e calore per il sistema di riscaldamento.

Tipologie: pompe di calore disponibili

Le tipologie di pompe di calore ampiamente utilizzate sono quattro e sono molto simili tra loro per la modalità di funzionamento di base. Il punto decisivo è piuttosto la fonte energetica.

Pompa di calore salamoia-acqua

In questo caso l'energia proviene dal suolo, ed è per questo che la pompa di calore a salamoia-acqua viene chiamata in alternativa pompa di calore geotermica. I tubi dell'impianto di sorgente di calore si snodano nel terreno circostante. Per proteggerle dal gelo, le tubature si trovano ad almeno 1,5 metri sottoterra. Per riscaldare sufficientemente una casa, l'impianto di sorgente di calore deve coprire il doppio della superficie abitativa. Il fabbisogno di spazio nel sottosuolo è quindi elevato. Un'alternativa è rappresentata dalle sonde geotermiche che occupano molto meno spazio, ma richiedono una perforazione fino a 300 metri di profondità. A tal fine serve obbligatoriamente un permesso del rispettivo Cantone. La pompa di calore a salamoia-acqua è considerata molto efficiente.

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Pompa di calore acqua-acqua

La pompa di calore acqua-acqua utilizza l'acqua del sottosuolo per generare calore. A questo scopo sono necessari due pozzi: uno per pompare l'acqua del sottosuolo e uno per restituirla. Per questi pozzi servono perforazioni soggette ad autorizzazione. Inoltre, è necessario rispettare le norme locali per la tutela dell'acqua. La pompa di calore acqua-acqua possiede la più alta efficienza dei sistemi. Tuttavia, è possibile che il comune o il Cantone rifiutino la messa in funzione dell'impianto se ritengo che esso non possa garantire la tutela delle acque.

Pompa di calore aria-acqua

La pompa di calore aria-acqua non necessita di alcun liquido nell'impianto di sorgente di calore. Un ventilatore guida l'aria circostante direttamente oltre l'evaporatore. Questo ventilatore può essere installato in vari punti della proprietà. Lo spazio richiesto è ridotto, non è necessaria alcuna autorizzazione. Anche questo sistema è considerato molto efficiente.

Pompa di calore aria-aria

Un caso particolare è costituito dalla pompa di calore aria-aria. Non è necessario né un circuito frigorifero né un circuito dell'acqua per l'impianto di riscaldamento. Il sistema aspira invece l'aria fresca dell'ambiente e la riscalda attraverso uno scambiatore di calore a piastre, con l'energia dell'aria interna utilizzata. Tuttavia, questo principio è adatto solo per edifici che dispongono di una buona isolazione, come le case passive o le case costruite secondo lo standard Minergie-P.

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Requisiti: tutto dipende dal contesto

Ad eccezione della pompa di calore aria-aria, quasi tutte le case sono adatte all'installazione di una pompa di calore. Sono piuttosto il contesto e i regolamenti comunali o cantonali a fare la differenza. Per una pompa di calore a salamoia-acqua serve un terreno vasto che dovrebbe essere il più piano possibile e non roccioso. Quando si utilizza una sonda geotermica è importante controllare che si possa perforare fino a una profondità compresa tra i 40 e i 300 metri. In questo caso, deve essere obbligatoriamente effettuato un controllo preventivo del terreno.

Con una pompa di calore acqua-acqua è necessaria una quantità sufficiente di acqua del sottosuolo. Anche per questo sistema vengono praticati dei fori, quindi non dovrebbero esserci materiali di disturbo nel terreno. Tuttavia, i pozzi necessari possono essere realizzati in numerosi punti. La pompa di calore aria-acqua diventa problematica solo se le temperature in inverno scendono al di sotto dei meno 20 gradi Celsius. Da questo punto in poi il sistema non fornisce più calore sufficiente per il refrigerante nella pompa di calore.

Vista su un panorama alpino e sul lago di Brienz dalla piccola località di Iseltwald.

Nelle zone più rurali, l'impiego di una pompa di calore a salamoia-acqua è solitamente più semplice perché il maggiore spazio richiesto può essere coperto più facilmente.

Installazione: per la pompa di calore vanno osservati i seguenti punti

Il posto ideale per la pompa di calore è nel seminterrato della casa. Se non si dispone di un seminterrato, è necessario un locale separato con una buona isolazione acustica. Altrimenti, i sistemi sono udibili quando sono in funzione, e potrebbero essere fastidiosi. Inoltre, è necessario un normale circuito di riscaldamento con radiatori attraverso i quali passa l'aria riscaldata. Nella maggior parte degli edifici esistenti è già in funzione un circuito di questo tipo.

I costi: investimento, funzionamento e manutenzione

I costi di investimento per un sistema di riscaldamento a pompa di calore variano notevolmente. Dipendono dal tipo di pompa di calore, dallo spazio abitativo da riscaldare e dal sistema di riscaldamento preesistente. In linea di principio, vanno considerati tra i 30.000 e i 60.000 franchi. Ciò rende l’acquisto del riscaldamento a pompa di calore molto più costoso rispetto, ad esempio, al riscaldamento a olio o a gas.

La differenza sta però nei costi di esercizio, perché in questo caso la pompa di calore è particolarmente vantaggiosa. I costi per le fonti energetiche sono praticamente assenti, non essendo necessario l’acquisto di aria, acqua e terra da un fornitore. Tuttavia, per il funzionamento serve l'elettricità. Per un nucleo familiare medio composto da quattro persone, il fornitore Hoval stima un consumo di circa 500 franchi svizzeri all'anno. A ciò vanno aggiunti circa 200 franchi l’anno per la manutenzione. L'elevato investimento è quindi compensato da bassi costi di esercizio per il riscaldamento a pompa di calore, rendendo così i sistemi molto economici e sostenibili. A seconda del consumo e del tipo di pompa di calore, un impianto di riscaldamento di questo tipo si ripaga dopo soli cinque o dieci anni. In alcuni casi, tuttavia, può richiedere molto più tempo.

Incentivi: i Cantoni forniscono incentivi per le pompe di calore

In linea di principio, una pompa di calore è sovvenzionabile in quanto è un modo più ecologico e sostenibile di generare energia. Molti Cantoni premiano questo vantaggio rispetto ai sistemi di riscaldamento alimentati da combustibili fossili. Alla base di tutto questo vi è il programma di costruzione. Spetta ai singoli Cantoni decidere l'importo da versare.

Se vi interessa un impianto di riscaldamento a pompa di calore, contattate il vostro Cantone per conoscere l'eventuale importo della sovvenzione. Chiedete anche se viene offerto un bonus per il sistema di distribuzione del calore.

Pompa di calore: panoramica dei vantaggi e degli svantaggi

  • Vantaggi
  • Svantaggi
  • Scelta tra quattro diversi tipologie di pompe di calore in base alle vostre esigenze.
  • Non tutti i tipi di riscaldamento a pompa di calore sono adatti ad ogni immobile.
  • Non vi sono costi elevati ma parzialmente fluttuanti per i combustibili.
  • In alcuni casi, l'ottenimento dei permessi necessari (soprattutto per i pozzi e le trivellazioni) è ostacolato da una burocrazia complicata.
  • Il più delle volte compatibile con un circuito di riscaldamento esistente quando si cambia il sistema.
  • Costi di investimento molto elevati rispetto ad altri sistemi di riscaldamento.
  • Elevata efficienza del riscaldamento a pompa di calore rispetto a molti altri sistemi di riscaldamento.
  • L’ammontare della sovvenzione varia particolarmente da Cantone a Cantone.
  • Produzione di calore e di acqua calda a basso impatto ambientale.
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  • Possibilità di sovvenzione da parte del rispettivo Cantone, eventualmente anche mediante un bonus.
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  • Autonomia dai combustibili fossili e dai fornitori esterni di energia.
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Conclusione: riscaldamento pulito con l'energia della natura

Non fatevi scoraggiare dagli elevati costi di acquisto: il riscaldamento a pompa di calore è un'alternativa ecologica e a lungo termine economica a molti altri sistemi di riscaldamento. Anziché affidarsi ai combustibili fossili, si riscalda con una fonte di calore sostenibile. Le pompe di calore sono molto efficienti e possono essere combinate anche con altre fonti energetiche. Ad esempio, per migliorare ulteriormente il bilancio di CO₂, si potrebbe generare autonomamente l'energia elettrica necessaria utilizzando un impianto fotovoltaico.

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