Periodo di ammortamento della pompa di calore

Contenuto:

• Periodo di ammortamento di una pompa di calore.
• Caratteristiche del sistema, informazioni dagli esperti.
• Il periodo di ammortamento di una pompa di calore per il riscaldamento domestico.
• Come funziona una pompa di calore?
• Che cos'è una pompa di calore?
• In quanto tempo si ripaga l'investimento in una pompa di calore?
• Conclusioni.

Indubbiamente, la decisione di installare una pompa di calore è piuttosto complessa e solleva molte domande: vale la pena investire in questa tecnologia, è redditizia, qual è il periodo di ammortamento di una pompa di calore? Per questo motivo, prima di prendere una decisione del genere, è necessario consultare uno specialista.

La pompa di calore ha caratteristiche di funzionamento proprie; può servire non solo come fonte di calore in inverno, ma anche come raffreddamento in estate. Pertanto, l'installazione di una pompa di calore deve essere considerata insieme ad altri sistemi della casa. Durante la stagione di riscaldamento, il calore viene disperso dall'abitazione attraverso le pareti esterne, il pavimento, il tetto e le finestre. Più efficiente e migliore è l'isolamento della casa e migliori sono le finestre, minore è la perdita di calore attraverso di esse in inverno.

Un sistema di questo tipo richiederà una caldaia o una pompa di calore più piccola, riducendo in modo significativo i costi di esercizio. In una casa moderna è anche importante prevedere un sistema di ventilazione per garantire aria fresca e condizioni di vita confortevoli. Il riscaldamento dell'aria fresca in inverno può consumare una quantità significativa di energia termica (in media il 30% della perdita di calore dell'intero edificio), quindi l'installazione di un sistema di ventilazione con recupero ridurrà notevolmente i costi. E tutti questi sistemi possono, ovviamente, essere efficacemente combinati con una pompa di calore.

Cosa considerare

Se state già utilizzando un sistema con caldaia a gas per il riscaldamento, con le attuali tariffe del gas naturale e dell'elettricità, l'installazione non vi garantirà un risparmio significativo immediato. Tuttavia, un sistema combinato basato su una pompa di calore e una caldaia a gas vi garantirà sicuramente maggiore indipendenza e comfort, la possibilità di scegliere la fonte di calore in base alle tariffe del gas naturale e dell'elettricità in futuro, perché la pompa è un investimento per la vostra indipendenza per molti anni.

Tuttavia, se attualmente utilizzate una caldaia elettrica per riscaldare la vostra casa, una pompa di calore sarà un'opzione affidabile per ridurre significativamente l'energia elettrica consumata e risparmiare più volte sulla bolletta elettrica.
Si ripagherà più velocemente rispetto al riscaldamento con una caldaia a pellet o a legna.

Le caldaie a combustibile solido richiedono notevoli risorse e tempo per la loro pulizia durante il funzionamento, per garantire la composizione del combustibile (ciocchi o pellet) e per la pulizia tempestiva della canna fumaria dalla fuliggine. Per una pompa di calore, l'unica cosa che conta è la disponibilità dell'energia elettrica necessaria.

La figura mostra i costi operativi approssimativi per il riscaldamento di una casa di 150 ^m2 a Kiev con un livello medio di isolamento, utilizzando diversi tipi di combustibile.

Va inoltre sottolineato che si tratta di una fonte di riscaldamento ecologica. Durante il funzionamento della pompa di calore, non ci sono "camini", né emissioni di sostanze nocive che distruggono lo strato di ozono del nostro pianeta, e l'installazione sarà una decisione responsabile nei confronti delle nostre generazioni future.

Quando si pensa di installare una pompa di calore, è bene porsi 5 domande importanti:

La casa dispone di un isolamento termico di alta qualità per ridurre al minimo le perdite di calore in inverno?
Qual è la potenza elettrica disponibile per l'installazione della pompa?
È possibile far funzionare il sistema di riscaldamento a una temperatura non superiore a +55°C?
È necessario installare una seconda caldaia (di riserva)?
È possibile utilizzare la pompa di calore non solo per il riscaldamento e il riscaldamento dell'acqua calda, ma anche per il raffreddamento?

Caratteristiche del sistema

Il periodo di ammortamento e l'efficienza della pompa di calore dipendono dalla temperatura del mezzo di trasferimento del calore. A seconda del modello e del tipo, possono riscaldare il liquido di raffreddamento a temperature di +60...+70°C. Tuttavia, l'efficienza della pompa di calore dipende direttamente dalla temperatura di alimentazione: minore è la temperatura di alimentazione della pompa di calore, maggiore è l'efficienza della pompa di calore e minore è il consumo di energia elettrica.

Per riscaldare l'acqua calda a una temperatura confortevole è necessaria un'elevata temperatura del fluido termovettore. Ma il sistema di riscaldamento di una pompa di calore dovrebbe essere a bassa temperatura. Quanto più bassa è la temperatura del mezzo di riscaldamento nel sistema di riscaldamento, tanto più efficiente sarà il funzionamento della pompa di calore.

La tabella mostra un esempio del valore COP di una pompa di calore a sorgente d'aria a diversi valori della temperatura del fluido di trasferimento del calore e della temperatura dell'aria esterna.

Per un funzionamento affidabile della pompa di calore, è necessario disporre di una riserva dell'energia elettrica necessaria. Se la casa non dispone di una riserva di energia elettrica completa, è necessario considerare l'installazione di una caldaia di riserva aggiuntiva.
La potenza termica della pompa aria-acqua dipende dalla temperatura esterna.

Più bassa è la temperatura, minore sarà la potenza termica generata dalla pompa di calore. Le moderne pompe di calore aria-acqua funzionano a temperature esterne fino a -25...-27 °C. Tuttavia, in questi periodi, la loro potenza termica diminuisce notevolmente e, in questi casi, è opportuno considerare l'installazione di una caldaia supplementare di riserva.

Secondo gli esperti, l'installazione di un sistema a pompa di calore presenta molti vantaggi: è una fonte di calore affidabile ed ecologica, i costi di gestione saranno inferiori rispetto all'utilizzo di una qualsiasi caldaia, una pompa di calore può sostituire i condizionatori d'aria in casa e può anche essere una fonte di freddo in estate.

Ma se decidete di investire in una pompa di calore, probabilmente vi chiederete se sarà un buon investimento finanziario e qual è l'effettivo periodo di ammortamento di una pompa di calore.

Periodo di ammortamento di una pompa di calore per il riscaldamento domestico

- questa è una domanda piuttosto importante, perché rispetto a una caldaia a gas standard, il prezzo di una pompa di calore è significativamente più alto. Il calcolo del periodo di ammortamento di una pompa di calore può essere richiesto agli specialisti del settore.

Si basa sul confronto delle tariffe dei vettori energetici disponibili in ciascun caso (elettricità, gas naturale, pellet, ecc.), sulla capacità richiesta per i sistemi di riscaldamento e raffreddamento e comprende sia gli investimenti iniziali che i costi di manutenzione dell'apparecchiatura durante il funzionamento.

Cosa bisogna considerare?

Quando si calcola il periodo di ammortamento di un sistema, gli ingegneri calcolano la quantità di energia termica di cui l'edificio avrà bisogno durante la stagione di riscaldamento di un anno. Si tiene conto del consumo di acqua calda al giorno per le esigenze domestiche (doccia, bagno, ecc.) e si calcola la capacità di raffreddamento necessaria per rinfrescare la casa in estate.

Sulla base di questi valori, si seleziona l'apparecchiatura del locale caldaia e si calcola il consumo di varie risorse energetiche. Ad esempio, il consumo della quantità necessaria di gas naturale durante il funzionamento di una caldaia a gas, il consumo di pellet durante il funzionamento di una caldaia a pellet, o l'energia elettrica consumata durante il funzionamento di una pompa di calore, l'energia elettrica consumata durante il funzionamento dei condizionatori d'aria in estate per raffreddare la casa.

Nel calcolo del ritorno dell'investimento, vengono calcolati anche i costi di manutenzione annuale dell'impianto e del locale caldaia. È importante notare che il sistema aria-acqua non richiede permessi e la manutenzione è la più semplice possibile e consiste principalmente nel monitoraggio dei parametri di funzionamento della pompa di calore.

Il periodo di ammortamento più breve sarà quello dei sistemi in cui la pompa di calore viene utilizzata non solo per il riscaldamento ma anche per il raffreddamento. Nel caso del funzionamento di un impianto di riscaldamento con temperature del refrigerante prevalentemente basse. Dopo aver considerato tutti questi fattori, sarete in grado di determinare il periodo di ammortamento e il valore finanziario del sistema proposto.

Che cos'è una pompa di calore?

Lapompa di calore è una fonte di calore ecologica, alternativa alle tradizionali caldaie a gas o elettriche. Durante il funzionamento, una pompa di calore consuma elettricità, ma la converte in calore con un'efficienza molto elevata. Ad esempio, una caldaia elettrica, che consuma 1 kWh di elettricità, fornisce anche 1 kWh di energia all'impianto di riscaldamento. Una pompa di calore, invece, consumando 1 kWh di energia elettrica, fornisce fino a 5 kWh di calore utile.

Durante il funzionamento di qualsiasi caldaia, viene utilizzata l'energia derivante dalla combustione di diversi tipi di combustibile. Ad esempio, una caldaia a gas utilizza l'energia termica rilasciata dalla combustione del gas naturale.

Durante il funzionamento di una caldaia di questo tipo, è necessario pagare la quantità di gas che viene bruciata in essa. Le pompe di calore, invece, utilizzano energia assolutamente gratuita proveniente dall'ambiente: aria, acqua, suolo, ecc.

Pertanto, i costi di gestione di una pompa di calore saranno sempre inferiori a quelli di qualsiasi caldaia che brucia combustibile. Tuttavia, l'investimento iniziale in un sistema a pompa di calore sarà più elevato, poiché è necessario attrezzare il sistema per estrarre il calore ambientale.

Esistono diversi tipi di pompe di calore: "aria-acqua", "acqua-acqua" e "terra-acqua", a seconda della fonte di energia della pompa di calore.

Ad esempio, una pompa di calore ad acqua sotterranea che sfrutta il calore libero della terra. Per una pompa di calore di questo tipo, è necessario installare uno speciale scambiatore di calore all'esterno dell'abitazione, nel terreno, dove il vettore di calore sarà riscaldato dalla temperatura del terreno circostante. Può trattarsi di uno scambiatore di calore orizzontale o verticale, in cui il vettore di calore sarà riscaldato a una temperatura di +3...+8°C, sufficiente per il funzionamento efficiente della pompa di calore. Per una pompa di calore acqua-acqua, di solito sono necessari due pozzi d'acqua.

L'acqua viene fatta circolare da un pozzo all'altro con una pompa sommersa standard e, attraverso uno scambiatore di calore, trasferisce il calore dell'acqua con una temperatura di +8...+10°C alla pompa di calore. Per le pompe di calore aria-acqua è necessario installare uno scambiatore di calore sotto forma di unità esterna all'abitazione, che assomiglia all'unità esterna di un condizionatore d'aria convenzionale. Le moderne pompe di calore sfruttano in modo efficiente l'energia dell'aria esterna anche a temperature fino a -25°C.

La pompa di calore utilizza l'energia dell'ambiente per riscaldare l'acqua nel sistema di riscaldamento. Una temperatura dell'acqua di +8°C o una temperatura dell'aria di -10°C sono sufficienti perché la pompa di calore funzioni in modo efficiente e riscaldi l'acqua nell'impianto di riscaldamento fino a +60°C.

Tuttavia, come abbiamo detto in precedenza, il periodo di ammortamento e l'efficienza della pompa di calore aumentano a una temperatura più bassa dell'acqua nell'impianto di riscaldamento. Ad esempio, in un sistema di riscaldamento a pavimento, la temperatura del vettore di calore è di circa +35...+40°C, mentre in un sistema di riscaldamento a radiatori la temperatura del vettore di calore è in media di +55...+60°C. Il consumo di energia elettrica della pompa di calore in un sistema con radiatori sarà almeno doppio rispetto a quello di un sistema con riscaldamento a pavimento.

Come funziona una pompa di calore?

La pompa di calore è costruita sulla base di un modulo di refrigerazione - è un modulo chiuso e sigillato, i cui componenti principali sono due scambiatori di calore, un compressore, una valvola termostatica (TRV) e l'automazione di controllo. Il refrigerante (freon) circola nel modulo di refrigerazione.

Viene fatto circolare da un compressore tra due scambiatori di calore. La proprietà principale del refrigerante è che può bollire e trasformarsi in vapore a basse temperature. Può persino bollire a temperature inferiori a 0°C. Per descrivere il funzionamento di una pompa di calore in termini generali, utilizziamo l'esempio di una pompa di calore acqua-acqua:

• l'acqua proveniente da un pozzo con una temperatura di +8°C entra nel primo scambiatore di calore della pompa di calore, dove trasferisce il calore al refrigerante. Allo stesso tempo, l'acqua viene raffreddata a una temperatura di circa +5°C e scaricata in un altro pozzo;
• il refrigerante nello scambiatore di calore bolle da questa temperatura di +8°C e si trasforma in vapore (questo scambiatore di calore è chiamato evaporatore);
• il refrigerante sotto forma di vapore viene fornito al compressore, dove viene compresso. Durante la compressione, la sua temperatura aumenta, fino a raggiungere i +100°C. Questo potenziale viene utilizzato per riscaldare l'acqua dell'impianto di riscaldamento;
• il refrigerante ad alta temperatura dopo il compressore entra nel secondo scambiatore di calore, dove trasferisce il calore all'acqua dell'impianto di riscaldamento. Il refrigerante si condensa e torna a essere liquido (questo scambiatore di calore è chiamato condensatore);
• il refrigerante torna quindi al primo scambiatore di calore attraverso una valvola di controllo della temperatura, dove può nuovamente sottrarre calore all'acqua.

L'elettricità utilizzata dalla pompa di calore serve a far funzionare il compressore della pompa di calore. Più alta è la temperatura a cui il refrigerante deve essere compresso, maggiore è il consumo di energia elettrica della pompa di calore.
Se consideriamo una pompa di calore aria-acqua, il calore del refrigerante viene trasferito dall'aria esterna nel primo scambiatore di calore (evaporatore). Questo avviene nell'unità esterna della pompa di calore, che è installata all'aperto. Per aumentare l'efficienza del funzionamento, la circolazione dell'aria attraverso lo scambiatore di calore è assicurata da ventilatori.

In quanto tempo si ammortizza l'investimento in una pompa di calore?

In genere, il periodo di ammortamento di un sistema a pompa di calore è compreso tra i 5 e i 10 anni, a seconda delle fonti energetiche disponibili (gas naturale, elettricità, pellet, ecc.) e delle relative tariffe.

Nelle nuove costruzioni, gli investimenti in una pompa di calore possono essere paragonabili a quelli per l'allacciamento al gas naturale (documentazione progettuale, posa delle tubature, acquisto di una caldaia a gas).

Va tenuto presente che la pompa di calore che stiamo considerando presenta una serie di evidenti vantaggi rispetto alle altre fonti di calore tradizionali.

Naturalmente, questa soluzione non è assolutamente vantaggiosa sotto tutti i punti di vista, motivo per cui molte persone esitano ancora ad acquistare una pompa di calore. Ciò è dovuto principalmente al costo elevato di questo sistema rispetto alle caldaie tradizionali.

I vantaggi delle pompe di calore includono di solito

• costi di gestione minimi di questi sistemi;
• comodità e sicurezza d'uso;
• il rispetto dell'ambiente - nessuna canna fumaria in casa;
• indipendenza dalle fonti energetiche tradizionali
• nessuna necessità di immagazzinare e conservare il combustibile (legna);
• riscaldamento e raffreddamento da un unico dispositivo;
• elevata affidabilità di funzionamento.

Conclusioni:

Il periodo di ammortamento di una pompa di calore e degli investimenti in essa effettuati può variare. Il periodo di ammortamento di 5-10 anni può sembrare piuttosto lungo, ma sarà sicuramente un investimento affidabile per la vostra indipendenza, affidabilità e comfort di funzionamento per molti, molti anni.

Ecco perché questo investimento sarà davvero il più vantaggioso per molti in termini di prezzo ed efficienza.

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