Nella costruzione di nuovi edifici e nell’esecuzione di progetti di ristrutturazione, le caldaie a condensazione e le pompe di calore costituiscono le scelte maggiormente adottate per la realizzazione di impianti di riscaldamento e la produzione di acqua calda sanitaria. Queste due soluzioni, infatti, garantiscono entrambe la realizzazione di un impianto energeticamente efficiente, ma sono caratterizzate da metodi di funzionamento e costi molto diversi. La prima differenza tra queste due tipologie di impianto risiede nella fonte utilizzata per la produzione del calore: mentre la caldaia a condensazione adopera un combustibile fossile, le pompe di calore sfruttano una fonte rinnovabile come l’aria o l’acqua in combinazione all’energia elettrica. Per quanto riguarda l’aspetto economico, invece, l’acquisto e l’installazione di una caldaia a condensazione comporta costi notevolmente inferiori rispetto ad un impianto con pompa di calore aria-acqua, ma richiede nel tempo una costante manutenzione per la verifica della sicurezza dell’impianto.
Grazie a questo articolo, desideriamo confrontare questi due impianti, approfondendone il funzionamento e sottolineandone vantaggi e aspetti negativi.
CALDAIA A CONDENSAZIONE
Funzionamento di una caldaia a condensazione
Le caldaie a condensazione riscaldano l’acqua grazie al calore generato dalla combustione del gas, allo stesso modo delle caldaie tradizionali ora fuori mercato. In questi vecchi modelli, però, la maggior parte dell’energia termica veniva dispersa nell’ambiente sottoforma di fumi discarico; differentemente, le caldaie a condensazione possiedono una tecnologia in grado di raffreddare il vapore acqueo generato dalla combustione del gas sino a farlo condensare, sfruttando il calore residuo per preriscaldare l’acqua proveniente dall’impianto di riscaldamento in ingresso alla caldaia. In questo modo, parte del calore viene recuperato, riducendo al contempo il consumo di materia prima. La condensa acida generata dal raffreddamento dei gas, infine, viene fatta defluire in un tubo di scarico collegato all’impianto idrico dell’abitazione, dove, mescolandosi alle acque domestiche, riacquisisce valori di acidità pari alla normale acqua piovana.
Schema di funzionamento di caldaie a condensazione:
1- Entrata del gas
2- Entrata dell'aria
3- Uscita fumi
4- Ritorno dai radiatori
5- Ai radiatori
6- Acqua condensata
Installazione
La caldaia a condensazione presenta una miglior efficienza in abbinamento ad impianti di riscaldamento radianti a pavimento o a soffitto, in cui l’acqua è caratterizzata da temperature minori sia in entrata che in uscita dalla caldaia (40/45° per l’acqua di mandata e 30/35° per l’acqua di ritorno), tuttavia garantisce buone prestazioni anche per i classici radiatori a parete, specialmente se associati a valvole termostatiche.
Sul mercato sono disponibili numerosi modelli di caldaie a condensazione sia per interni che per esterni, che possono essere scelti in base alla potenza desiderata e alle specifiche dell’appartamento in cui deve essere installata. Il posizionamento della caldaia a condensazione negli interni, come ad esempio in cucina, è una delle soluzioni maggiormente adottate poiché permette di aumentare la durata della caldaia grazie alla protezione dagli agenti atmosferici. La sua installazione all’esterno o in una nicchia in facciata, invece, permette di risparmiare spazio prezioso negli interni, specialmente nelle abitazioni di piccole metrature.
Nel caso in cui l’appartamento sia situato all’interno di un condominio, purtroppo non sempre è possibile installare una caldaia a condensazione. In particolare, per chi abita all’ultimo piano non esistono restrizioni in merito, mentre negli altri casi non è possibile procedere con l’installazione se nell’edificio è presente una sola canna fumaria in condivisione. Infatti, le caldaie a condensazione non possono condividere la canna fumaria con caldaie tradizionali. Per verificare questa informazione basta semplicemente leggere il libretto della propria caldaia o consultare la documentazione relativa al condominio. Nel caso eventuale in cui la canna fumaria sia in condivisione le soluzioni che possono essere adottate sono due: accordarsi con i vicini di casa e sostituire tutte le vecchie caldaie o chiedere all’amministratore di condominio se sia possibile creare uno scarico esterno in facciata.
Pro e contro di una caldaia a condensazione
L’installazione di una caldaia a condensazione offre notevoli vantaggi, tra cui:
Efficienza energetica: questi modelli sono in grado di raggiungere sino al 98% di efficienza energetica rispetto alle caldaie tradizionali, riducendo il consumo di gas grazie al recupero di parte del calore tramite la condensazione;
Sostenibilità ambientale: in aggiunta alla riduzione del consumo di gas viene ridotta notevolmente l’emissione nell’atmosfera di sostanze inquinanti come ossidi di azoto e monossido di carbonio presenti nei vapori acidi derivati dalla combustione del gas;
Risparmio in bolletta: il consumo di gas viene ridotto di circa il 30% rispetto alle caldaie tradizionali, incidendo in modo positivo sui costi delle bollette;
Incentivi e detrazioni fiscali: Specialmente negli ultimi anni sono stati promossi diversi incentivi per l’acquisto di caldaie a condensazione;
Possibilità di ampliamento: le caldaie a condensazione possono essere abbinate in un momento successivo a collettori solari, pompe di calore, bollitori e sistemi di controllo.
Tra gli elementi a sfavore, invece, ritroviamo:
Limitazioni per l’installazione in condominio: come precedentemente accennato, l’installazione di una caldaia a condensazione potrebbe non essere possibile nel caso in cui nello stabile sia presente un’unica canna fumaria in condivisione tra più utenze;
Allacciamento allo scarico: per permettere il corretto scarico della condensa è necessario un collegamento tra la caldaia e l’impianto idrico dell’abitazione, che in alcuni casi potrebbe implicare interventi murari;
Manutenzione regolare: per mantenere nel tempo l’impianto di riscaldamento sicuro ed efficiente e garantirne il perfetto funzionamento è obbligatorio per legge effettuare una manutenzione regolare affrontando delle spese periodiche.
POMPE DI CALORE ARIA-ACQUA
Funzionamento di una pompa di calore aria-acqua
Un’alternativa sempre più diffusa alle caldaie a gas è costituita dalle pompe di calore, generalmente utilizzate per realizzare impianti di riscaldamento invernali. In particolare, le pompe di calore sono macchinari che permettono di trasferire energia termica, ovvero calore, da un ambiente più freddo ad uno più caldo. In alcuni casi, però, questo processo può essere invertito, garantendo anche la possibilità di raffreddare gli ambienti interni. Esistono differenti tipologie di pompe di calore a seconda dell’elemento dal quale viene recuperata l’energia, le più diffuse sono:
Aria-aria
Aria-acqua
Acqua-acqua
Pompa di calore geotermica
Per la realizzazione di sistemi di riscaldamento per gli interni la soluzione generalmente più utilizzata è la pompa di calore aria-acqua. In particolare, durante il suo funzionamento questo tipo di impianto estrae l’energia termica dall’aria esterna per trasferirla ad un fluido refrigerante che viene compresso e fatto circolare all’interno di un circuito chiuso. In seguito, il fluido si surriscalda, raggiungendo temperature elevate sino a trasformarsi in stato gassoso. Il gas così ottenuto viene fatto passare attraverso un condensatore che trasmette il calore all’acqua dell’impianto di riscaldamento. A fine ciclo il gas viene raffreddato e riportato allo stato liquido grazie ad una valvola di espansione ed immesso nuovamente all’interno del circuito.
Nel caso di impianti radianti a pavimento o a soffitto la pompa di calore aria-acqua può essere utilizzata anche per il raffrescamento, prevedendo necessariamente l’installazione di un deumidificatore per evitare la formazione di condensa e umidità negli interni.
Installazione
La pompa di calore aria-acqua può essere installata in tutte le abitazioni dotate di riscaldamento autonomo; quindi, è particolarmente adatta anche per le unità indipendenti.
Questo tipo di impianto è composto da un’unità interna ed una esterna, contraddistinte da dimensioni piuttosto grandi; per questo motivo è bene progettarne con attenzione il posizionamento. La componente esterna, come si intuisce dal termine, deve essere installata fuori dall’edificio in un giardino o in un terrazzo, in un luogo molto arieggiato che consenta la corretta aspirazione dell’aria necessaria per il funzionamento dell’impianto. Il posizionamento ottimale prevedrebbe almeno 2m di distanza dal terreno e 30cm dal muro perimetrale. Nel caso in cui la pompa di calore venga collocata in un luogo non adatto, come ad esempio un sottoscala, vedrebbe diminuire la propria efficienza, causando anche un aumento delle spese energetiche.
L’unità interna, invece, generalmente di tipologia a basamento o a muro, deve essere installata in un luogo asciutto e in cui un’eventuale perdita d’acqua non genererebbe gravi danni. Il luogo ideale in cui montarla potrebbe essere la cantina o un locale tecnico, mentre sono sconsigliati sottotetti e soffitte poiché potenziali perdite d’acqua potrebbero causare problemi di infiltrazioni.
Pro e contro di una pompa di calore aria-acqua
Gli impianti a pompa di calore sono contraddistinti da notevoli aspetti positivi, quali:
Sostenibilità ambientale: gli impianti a pompa di calore sfruttano per il proprio funzionamento una risorsa rinnovabile, come l’aria e l’acqua, evitando l’uso di combustibili fossili e riducendo notevolmente le emissioni CO2 e di altre sostanze inquinanti;
Risparmio: produrre energia termica con una pompa di calore permette di risparmiare sui costi del riscaldamento rispetto alle caldaie a gas;
Disponibilità di incentivi: l’istallazione di questa tipologia di impianti a favore della sostenibilità ambientale permette di accedere ad alcune agevolazioni fiscali;
Aumento del valore dell’immobile: installare un impianto di riscaldamento a pompa di calore permette di migliorare la classe energetica dell’unità abitativa, aumentandone il valore immobiliare e facilitando eventuali operazioni di vendita;
Riscaldamento e raffrescamento: come precedentemente accennato, le pompe di calore reversibili permettono, oltre a riscaldare gli interni, di raffreddarli durante la stagione estiva.
Nonostante i numerosi pregi delle pompe di calore, questo tipo di impianti possiede alcuni limiti, tra cui:
Consumo di energia elettrica: Per il suo funzionamento la pompa di calore prevede un notevole consumo di energia. Quest’ultimi, però, possono essere ridotti installando un impianto fotovoltaico, specialmente se dotato di un sistema di accumulo elettrico;
Ingombro dell’installazione: le componenti delle pompe di calore prevedono un ingombro notevole, per questo motivo non tutte le abitazioni dispongono di spazi adeguati al loro posizionamento;
Inquinamento acustico: durante il loro funzionamento le macchine esterne emettono un rumore costante che potrebbe risultare fastidioso;
Temperature di lavoro e terminali: le pompe di calore per raggiungere la massima efficienza devono lavorare in un determinato range di temperatura, per evitare di incidere in modo significativo sul consumo di elettricità. Inoltre, il calore prodotto grazie ad impianti aria-acqua è meno intenso rispetto a quello generato dalle caldaie a gas. Perciò, questi impianti tendono ad essere meno efficienti in siti in cui le temperature esterne scendono regolarmente sottozero.