Il dimensionamento di una pompa di calore è uno dei passaggi più critici nella progettazione di un impianto efficiente. Una scelta sbagliata della potenza non solo compromette il comfort dell’utente finale, ma genera consumi elevati, problemi operativi e contestazioni post-installazione.
In un mercato come quello italiano, caratterizzato da zone climatiche molto diverse, edifici eterogenei e normative stringenti, affidarsi a stime approssimative non è più sufficiente.
In questa guida analizziamo come dimensionare correttamente una pompa di calore, quali dati servono davvero e perché strumenti digitali come Reonic stanno diventando fondamentali per chi vende e installa impianti.
Cos’è il dimensionamento di una pompa di calore?
Per dimensionamento di una pompa di calore si intende la definizione della potenza termica di una pompa di calore ovvero la quantità di calore che l’impianto è in grado di fornire (o sottrarre, in caso di raffrescamento) in determinate condizioni di funzionamento. Viene espressa in kilowatt (kW) e rappresenta il parametro di riferimento per confrontare modelli diversi e valutare le prestazioni.
In pratica, più alta è la potenza termica, maggiore è la capacità della pompa di riscaldare un’abitazione. Tuttavia, questo valore deve essere proporzionato alle reali necessità: una macchina troppo potente non significa automaticamente più comfort, anzi rischia di essere meno efficiente. Infatti:
- Una pompa sottodimensionata non riesce a garantire comfort nei giorni più freddi.
- Una pompa sovradimensionata lavora in modo discontinuo, aumenta i consumi e riduce la durata del sistema.
I fattori che influenzano il dimensionamento in Italia
Il dimensionamento di una pompa di calore dipende da vari fattori,infatti ci sono parametri fondamentali che devono sempre essere considerati in questa fase della progettazione.
1. Fabbisogno termico e dimensione dell’edificio
Il fabbisogno termico dell’edificio rappresenta uno dei dati più importanti. Indica quanta energia serve per mantenere la temperatura interna dell'edificio a una temperatura confortevole,nonostante eventuali perdite di calore.
La formula base per calcolare il fabbisogno termico:
Fabbisogno termico = superficie abitativa × fabbisogno specifico (kWH/m²)
NB: questa formula fornisce un calcolo approssimativo del fabbisogno termico, per un calcolo accurato è necessario rivolgersi a un esperto.
In generale, il valore del fabbisogno termico è spesso reperibile da:
- APE (Attestato di Prestazione Energetica), nella voce EPH,nd.
- documentazione tecnica dell’edificio
- analisi dei consumi storici (in caso di sostituzione caldaia)
2. Zona climatica e Gradi Giorno
L’Italia è suddivisa in 6 zone climatiche (A–F), definite dalla normativa nazionale. Ad ogni zona climatica vengono associati i Gradi Giorno (GG), che sono un indicatore climatico che misura il fabbisogno termico di un edificio per il riscaldamento, calcolando la somma delle differenze positive tra la temperatura interna di riferimento (solitamente 20°C) e la temperatura media esterna giornaliera, per tutti i giorni del periodo di riscaldamento convenzionale. In generale, GG bassi equivale a un clima mite, mentre GG elevati equivalgono a un clima rigido. Sia i gradi giorno, sia le zone climatiche influiscono direttamente sulla potenza necessaria della pompa di calore.
3. Isolamento e caratteristiche dell’involucro
L’isolamento dell’edificio è un altro degli elementi che incidono sul dimensionamento di una pompa di calore. Un involucro edilizio efficiente consente di limitare le dispersioni di calore verso l’esterno e di mantenere più facilmente la temperatura interna desiderata. Materiali isolanti adeguati, serramenti performanti e una corretta gestione dei ponti termici riducono in modo significativo le perdite energetiche. In queste condizioni, la pompa di calore può funzionare con potenze inferiori e in modo più stabile, aumentando l’efficienza complessiva del sistema. Al contrario, edifici con isolamento carente richiedono un apporto energetico maggiore per compensare le dispersioni attraverso pareti, coperture e superfici vetrate. Questo comporta un aumento del carico sull’impianto e rende necessario un dimensionamento più accurato per evitare consumi elevati e prestazioni non ottimali.
4. Numero di abitanti dell’edificio e le loro abitudini
Anche le abitudini di utilizzo dell’abitazione incidono sul corretto dimensionamento della pompa di calore. La presenza continuativa degli occupanti, la richiesta di comfort costante durante la giornata e l’intensità dei consumi energetici influenzano il carico termico complessivo dell’edificio.
Un immobile abitato per molte ore al giorno, o utilizzato come residenza principale, richiede generalmente una potenza maggiore rispetto a una casa occupata saltuariamente o con una gestione più contenuta dei consumi. Per questo motivo, oltre alle caratteristiche costruttive, è fondamentale considerare anche il profilo di utilizzo reale dell’edificio per individuare una pompa di calore adeguata ed efficiente.
Come si calcola la potenza di una pompa di calore
Per determinare correttamente la potenza di una pompa di calore non è sufficiente considerare solo il fabbisogno termico dell’edificio e i Gradi Giorno, già analizzati nel paragrafo precedente. È necessario tenere conto anche di ulteriori parametri climatici e normativi.
In particolare:
- Temperatura minima di progetto: rappresenta il valore minimo delle temperature esterne medie delle decadi annuali più fredde registrate nella località di riferimento. Questo dato viene utilizzato per valutare le condizioni di funzionamento più impegnative dell’impianto.
- Ore giornaliere di riscaldamento: indicano il numero massimo di ore al giorno in cui è consentito utilizzare il riscaldamento, definito dalla normativa in base alla zona climatica di appartenenza.
Una volta noti tutti questi elementi, è possibile applicare una formula di calcolo orientativa per stimare la potenza termica necessaria:
Potenza termica (kW) = fabbisogno termico × (20 °C − temperatura minima di progetto) / Gradi Giorno / ore giornaliere di riscaldamento
NB: il risultato ottenuto tramite questa formula ha valore indicativo. Pur includendo le variabili principali, non può sostituire un’analisi progettuale approfondita.
Aggiustamento per la produzione di acqua calda sanitaria (opzionale)
Se la pompa di calore deve anche fornire acqua calda sanitaria, bisogna includere questo fabbisogno nel calcolo.
- Ogni persona richiede circa 0,5 kW per l’acqua calda.
- In una famiglia di 4 persone, il fabbisogno aggiuntivo è 2 kW.
In questo caso, la potenza totale della pompa di calore sale a 14 kW.
Un serbatoio di accumulo aumenta l’efficienza della pompa di calore immagazzinando il calore in eccesso e rilasciando quando necessario. La dimensione corretta dipende dalla potenza della pompa di calore e dal tipo di impianto di riscaldamento.
- Regola pratica: prevedere circa 20–30 litri per ogni kW di potenza della pompa di calore.
Un serbatoio dimensionato correttamente permette alla pompa di calore di lavorare in modo più efficiente e uniforme, riducendo i consumi e ottimizzando i tempi di funzionamento.
Cosa succede se la pompa è mal dimensionata?
Una pompa di calore mal dimensionata, sia troppo piccola che troppo grande, può compromettere l’efficienza dell’impianto, aumentare i consumi e ridurre la durata del sistema. Vediamo i principali scenari:
Pompa sottodimensionata
- Riscaldamento insufficiente: gli ambienti non raggiungono la temperatura desiderata, soprattutto nei giorni più freddi
- Maggiore consumo energetico: la pompa lavora continuamente per compensare il fabbisogno, aumentando i costi elettrici.
- Necessità di sistemi integrativi: spesso serve una resistenza elettrica o altro sistema di supporto per completare il riscaldamento, con ulteriori costi.
Pompa sovradimensionata
- Cicli di accensione/spegnimento frequenti: la pompa si avvia e si ferma troppo spesso, aumentando l’usura e riducendo la durata.
- Inefficienza energetica: non raggiungendo mai un funzionamento continuo, il sistema consuma più energia del necessario.
- Costi di acquisto più alti: una pompa più potente costa di più, senza offrire benefici reali per l’edificio.
Integrare la pompa di calore con il fotovoltaico
Una delle strategie più efficaci per ridurre i costi energetici è alimentare la pompa di calore con energia fotovoltaica. Collegando un impianto solare alla pompa, è possibile sfruttare direttamente l’energia prodotta dai pannelli per il riscaldamento e l’acqua calda sanitaria, riducendo significativamente il prelievo dalla rete elettrica.
Vantaggi principali
- Risparmio sui consumi elettrici: l’energia solare prodotta viene utilizzata in loco, diminuendo le bollette.
- Maggiore sostenibilità: si riducono le emissioni di CO₂ sfruttando fonti rinnovabili.
- Ottimizzazione del rendimento della pompa: quando l’impianto fotovoltaico produce energia in eccesso, può alimentare anche altri sistemi domestici o accumuli di calore.
Considerazioni per il dimensionamento
- La potenza dell’impianto fotovoltaico deve essere proporzionata al fabbisogno della pompa di calore e agli eventuali carichi aggiuntivi della casa.
- L’accumulo elettrico (batterie) permette di immagazzinare l’energia prodotta durante il giorno per utilizzarla anche di notte.
- Un software di progettazione come Reonic può calcolare il corretto abbinamento tra pompa di calore e fotovoltaico, ottimizzando costi, dimensioni e rendimento.
Come Reonic può semplificare il dimensionamento della pompa di calore
Il dimensionamento della pompa di calore è un processo complesso che richiede calcoli accurati e la considerazione di diversi fattori, come superficie riscaldata, isolamento, fabbisogno termico e produzione di acqua calda sanitaria. Per installatori e progettisti che devono ripetere questa operazione su più edifici, eseguire tutto manualmente può richiedere molto tempo e aumentare il rischio di errori.
Con Reonic, questo processo può essere digitalizzato e automatizzato, permettendo di:
- Calcolare rapidamente la potenza ottimale della pompa di calore per ogni edificio.
- Valutare il fabbisogno termico in base a metratura, isolamento e zona climatica.
- Integrare la produzione di acqua calda sanitaria e serbatoi di accumulo.
- Generare report professionali e preventivi in pochi clic.
Utilizzando Reonic, ogni progetto diventa più efficiente, preciso e ripetibile, risparmiando tempo prezioso e migliorando l’affidabilità delle installazioni.
Conclusione
ll dimensionamento corretto della pompa di calore è essenziale per ottenere comfort, efficienza energetica e costi di gestione contenuti. Una pompa sottodimensionata non garantisce il riscaldamento necessario, mentre una sovradimensionata comporta sprechi energetici e maggiore usura del sistema.
Considerare attentamente fabbisogno termico, superficie riscaldata, isolamento, zona climatica e produzione di acqua calda, così come l’uso di serbatoi di accumulo e l’integrazione con sistemi fotovoltaici, permette di ottenere impianti più efficienti e duraturi.
