Potenziale di ottimizzazione per le pompe di calore in modalità stand-by

Le pompe di calore producono calore su richiesta, principalmente per il riscaldamento e il riscaldamento dell'acqua. Nel frattempo, sono in stand-by per il 40-75% dell'anno. Anche in modalità standby le pompe di calore consumano energia. L'attuale rapporto annuale sulle misurazioni sul campo mostra: Si può ancora fare molto per ottimizzare i consumi in stand-by.

Le unità di buona qualità hanno una perdita in standby compresa tra 10 e 25 watt. Alcune unità, tuttavia, richiedono fino a 70 watt. Nelle misurazioni sul campo, le perdite in standby erano comprese tra lo 0,5% e il 10% della domanda elettrica annuale totale, a seconda dell'oggetto. Si nota che le perdite in standby delle pompe di calore a controllo energetico variano notevolmente. In circa la metà dei sistemi esaminati, la perdita in standby era inferiore a 25 W. Questo valore è paragonabile a quello delle pompe di calore a controllo energetico. Questo valore è paragonabile a quello delle pompe di calore on/off.

Le pompe di calore a potenza variabile possono adattare la loro potenza di riscaldamento alla domanda di calore di un edificio. Ciò consente alla pompa di calore di lavorare in modo più efficiente e di adattarsi in modo ottimale alle diverse temperature esterne.
Le pompe di calore on-off funzionano a una velocità fissa e prelevano il carico collegato in lotti. Pertanto, durante il funzionamento oscillano costantemente tra la massima potenza e lo spegnimento. Le pompe di calore a potenza variabile sono solitamente più efficienti.

L'attuale rapporto annuale sulle misurazioni sul campo contiene anche nuove valutazioni, ad esempio sulla diversa efficienza energetica delle unità on/off e delle pompe di calore a potenza variabile.

Le pompe di calore a capacità controllata riscaldano quando e quanto necessario. Ciò consente alla pompa di calore di lavorare in modo più efficiente e di adattarsi in modo ottimale alle diverse temperature esterne. I termini inverter, pompa di calore a velocità regolata o a potenza variabile sono utilizzati nel linguaggio comune come sinonimi dello stesso sistema.

Le misure dimostrano che le pompe di calore a capacità variabile correttamente dimensionate e ben regolate sono più efficienti delle unità on/off. Ciò è particolarmente vero con un'oscillazione di temperatura bassa. Per tutti i prodotti, la corsa della temperatura ha una grande influenza sull'efficienza energetica del sistema a pompa di calore. Indica la differenza di temperatura tra la fonte di calore (ad esempio la temperatura dell'aria esterna, della sonda geotermica o dell'acqua di falda) e la temperatura dell'acqua nell'impianto di riscaldamento. Per i radiatori, questa temperatura è più alta rispetto al riscaldamento a pavimento.

Le misurazioni mostrano inoltre in modo impressionante che le pompe di calore a potenza variabile ben regolate possono avere un numero molto basso di accensioni e tempi medi di funzionamento elevati. Questo aumenta l'efficienza e prolunga la durata di vita. Tuttavia, le valutazioni mostrano anche che questo vantaggio non può essere sempre sfruttato. Ciò è dovuto al fatto che è stata installata un'unità troppo grande o che le impostazioni non sono state adattate all'edificio durante la messa in funzione.

È stato inoltre determinato il fattore di utilizzo del calore (WNG). Descrive l'efficienza complessiva del sistema di riscaldamento a pompa di calore. Questo valore comprende anche eventuali inserti di riscaldamento elettrico, che non dovrebbero essere in funzione in un buon impianto. Nel periodo di riscaldamento 2021/2022, l'efficienza termica per il riscaldamento e l'acqua calda sanitaria per le pompe di calore aria-acqua era compresa tra 2,4 e 4,1, con una media di 3,1. Per gli scambiatori di calore a pozzo, il WNG era compreso tra 3 e 5,2, con una media di 4,23. Ciò significa che il migliore dei sistemi di riscaldamento a pompa di calore misurati forniva ben 5 kWh di calore da 1 kWh di elettricità. 4 kWh di questi sono calore geotermico proveniente dal sottosuolo.

Le misurazioni dettagliate consentono di valutare alcuni criteri dei sistemi a pompa di calore indipendentemente dall'edificio, dalla sorgente e dalla temperatura di mandata. Le pompe di calore a capacità variabile possono funzionare in modo più efficiente rispetto alle unità on/off, soprattutto per il riscaldamento a pavimento. Un ulteriore potenziale di efficienza esiste per tutte quelle pompe di calore che hanno elevate perdite in stand-by. Per quanto riguarda l'efficienza in modalità stand-by, alcuni produttori di apparecchiature potrebbero prendere spunto dai loro concorrenti e migliorare i loro prodotti.

La misurazione dei sistemi a pompa di calore installati in diverse località e in diversi edifici è stata effettuata dall'Università di Scienze Applicate Est per conto di SwissEnergy. Il centro di prova delle pompe di calore Buchs effettua anche diverse misurazioni degli apparecchi e pubblica i risultati dei test su questo sito web.

Rita Kobler, Specialista in energie rinnovabili, Ufficio federale dell'energia UFE