Differenza tra caldaia e pompa di calore: quale e come scegliere

La differenza principale riguarda il modo in cui viene prodotto o trasferito il calore.

Una caldaia a gas utilizza la combustione per generare energia termica. Il calore prodotto viene trasferito all’acqua che circola nell’impianto e raggiunge radiatori, ventilconvettori o altri terminali.

Una pompa di calore non genera invece tutto il calore attraverso una resistenza elettrica. Utilizza un ciclo frigorifero per prelevare energia termica da una sorgente esterna e trasferirla all’impianto. Nelle pompe di calore aria-acqua, per esempio, la sorgente è l’aria esterna.

Le differenze principali riguardano quindi:

• fonte energetica: la caldaia utilizza un combustibile, mentre la pompa di calore utilizza principalmente energia elettrica;
• principio di funzionamento: la caldaia produce calore tramite combustione, mentre la pompa di calore lo trasferisce da una sorgente esterna;
• temperature di esercizio: le due tecnologie possono lavorare in condizioni differenti;
• installazione: cambiano collegamenti, spazi richiesti e componenti necessari;
• possibilità di raffrescamento: alcune pompe di calore reversibili possono gestire anche il raffrescamento estivo.

La scelta deve quindi essere effettuata valutando l’intero sistema e non soltanto il prezzo del generatore.

Una caldaia a condensazione utilizza un bruciatore per generare calore attraverso la combustione. L’energia termica viene ceduta all’acqua dell’impianto mediante uno scambiatore.

La caratteristica della tecnologia a condensazione consiste nella possibilità di recuperare anche una parte del calore associato al vapore acqueo presente nei prodotti della combustione. Quando le condizioni operative lo consentono, il vapore condensa e rende disponibile ulteriore energia termica.

Per favorire questo processo è importante che la temperatura dell’acqua di ritorno sia sufficientemente bassa. Per questo una caldaia a condensazione può ottenere risultati particolarmente interessanti quando lavora con temperature contenute e una regolazione adeguata.

Ciò non significa, però, che sia utilizzabile soltanto con impianti radianti. Una caldaia a condensazione può funzionare anche con radiatori, purché l’impianto e il generatore siano correttamente dimensionati e regolati.

La pompa di calore utilizza un circuito frigorifero composto da diversi elementi, tra cui compressore, evaporatore, condensatore e dispositivo di espansione.

Il refrigerante assorbe calore dalla sorgente esterna, cambia stato e viene compresso. Durante questo processo la sua temperatura aumenta e il calore può essere trasferito all’impianto dell’abitazione.

Nel caso di una pompa di calore aria-acqua, l’energia viene prelevata dall’aria esterna e utilizzata per riscaldare l’acqua destinata all’impianto.

La pompa di calore consuma elettricità soprattutto per alimentare il compressore e gli altri componenti. Il suo vantaggio è che, in condizioni adeguate, l’energia termica fornita può essere superiore all’energia elettrica assorbita, perché una parte del calore proviene dalla sorgente esterna.

La differenza tra caldaia a condensazione e pompa di calore non riguarda soltanto il combustibile utilizzato. Cambia anche il modo in cui le prestazioni variano in funzione delle condizioni operative.

Una caldaia a condensazione può raggiungere temperature dell’acqua adatte anche a molti impianti tradizionali. La pompa di calore tende invece a lavorare con maggiore efficienza quando la temperatura richiesta dall’impianto è contenuta.

Per questo le pompe di calore vengono spesso abbinate a:

• impianti radianti a pavimento;
• ventilconvettori;
• terminali dimensionati per funzionare a temperature relativamente basse;
• edifici con dispersioni termiche contenute.

Questo non esclude automaticamente l’utilizzo con radiatori. È però necessario verificare quale temperatura di mandata serve realmente all’abitazione nei periodi più freddi e se la pompa di calore scelta è in grado di garantire potenza e temperatura adeguate.

Confrontare direttamente i consumi di caldaia a gas e pompa di calore richiede attenzione perché le due tecnologie utilizzano vettori energetici differenti.

La caldaia consuma combustibile e il suo rendimento dipende dal modello, dalla regolazione, dalle temperature dell’impianto e dalle condizioni di utilizzo.

La pompa di calore consuma invece elettricità. La sua efficienza viene spesso espressa attraverso indicatori come COP e SCOP, che mettono in relazione l’energia termica fornita con quella elettrica assorbita in determinate condizioni.

Il consumo reale di una pompa di calore può variare in funzione di:

• temperatura esterna;
• temperatura di mandata richiesta;
• fabbisogno termico dell’edificio;
• regolazione dell’impianto;
• dimensionamento della macchina;
• modalità di produzione dell’acqua calda sanitaria.

Per questo non è corretto affermare che una pompa di calore consumi sempre meno di una caldaia. È necessario confrontare i costi energetici annuali nelle specifiche condizioni dell’edificio.

La temperatura di mandata è uno degli aspetti più importanti nel confronto tra pompa di calore e caldaia.

Una pompa di calore deve lavorare maggiormente quando deve portare l’acqua a temperature elevate, soprattutto se contemporaneamente la temperatura esterna è molto bassa. In queste condizioni la sua efficienza può diminuire.

Con un impianto radiante a pavimento, che generalmente utilizza acqua a temperatura relativamente contenuta, la pompa di calore può lavorare in condizioni favorevoli.

Con radiatori progettati per funzionare a temperature elevate è invece necessario verificare se sia possibile ridurre la temperatura di esercizio mantenendo il comfort desiderato oppure se sia necessario adottare una pompa di calore progettata per temperature più alte.

La caldaia presenta normalmente maggiore flessibilità nel raggiungere temperature elevate dell’acqua, ma anche per una caldaia a condensazione lavorare a temperature più contenute può favorire il recupero di calore dai fumi.

Pompa di calore con radiatori: è possibile?

Sì, una pompa di calore può essere abbinata ai radiatori, ma la fattibilità deve essere verificata caso per caso.

Non basta sapere che nell’abitazione sono presenti termosifoni. Bisogna conoscere:

• dispersioni termiche dell’edificio;
• dimensioni e tipologia dei radiatori;
• temperatura dell’acqua utilizzata attualmente;
• potenza richiesta nelle giornate più fredde;
• livello di isolamento dell’immobile.

Se i radiatori riescono a fornire la potenza necessaria anche con acqua a temperatura più bassa, la pompa di calore può lavorare in condizioni migliori.

Se invece l’impianto richiede costantemente temperature di mandata molto elevate, la convenienza e le prestazioni della pompa di calore devono essere analizzate con maggiore attenzione.

Quando si confrontano caldaia e pompa di calore, bisogna valutare anche come verrà prodotta l’acqua calda sanitaria.

Una caldaia combinata può produrre acqua calda istantaneamente quando viene aperto un rubinetto. In molte abitazioni questa soluzione permette di evitare un grande accumulo dedicato.

Con una pompa di calore aria-acqua è invece frequente l’utilizzo di un bollitore per l’accumulo dell’acqua calda sanitaria. La macchina riscalda l’acqua e la conserva alla temperatura prevista fino al momento dell’utilizzo.

Questo comporta la necessità di considerare anche:

• capacità dell’accumulo;
• spazio necessario per il bollitore;
• numero di persone presenti nell’abitazione;
• contemporaneità degli utilizzi;
• temperature richieste per l’acqua sanitaria.

La gestione dell’acqua calda può quindi incidere in modo importante sulla scelta e sugli spazi necessari per l’impianto.

Negli edifici nuovi o caratterizzati da dispersioni termiche molto contenute, la pompa di calore può risultare particolarmente interessante.

Questi immobili richiedono generalmente meno energia per mantenere la temperatura interna e sono spesso dotati di sistemi di emissione progettati per funzionare a temperature relativamente basse.

Inoltre, una pompa di calore può essere facilmente inserita in un sistema elettrico che comprende anche un impianto fotovoltaico, aumentando la possibilità di utilizzare direttamente parte dell’energia prodotta.

La scelta deve comunque essere effettuata sulla base del progetto energetico dell’edificio, del clima e delle esigenze relative a riscaldamento, raffrescamento e acqua calda sanitaria.

La valutazione può diventare più complessa quando si interviene su un edificio esistente.

Se l’abitazione dispone di un impianto a radiatori progettato per temperature elevate e presenta importanti dispersioni, sostituire direttamente la caldaia con una pompa di calore richiede una verifica approfondita.

Può essere necessario valutare interventi come:

• miglioramento dell’isolamento;
• sostituzione o aumento delle dimensioni dei terminali;
• regolazione dell’impianto;
• verifica della potenza elettrica disponibile;
• individuazione dello spazio necessario per unità esterna e componenti interni.

Se invece l’edificio è stato riqualificato e può essere riscaldato efficacemente con temperature più basse, la pompa di calore può diventare più semplice da integrare.

Anche gli ingombri possono influenzare la scelta.

Una caldaia murale a condensazione può essere relativamente compatta, anche se devono essere previsti scarico dei prodotti della combustione, adduzione dell’aria secondo la configurazione dell’apparecchio e scarico della condensa.

Una pompa di calore aria-acqua richiede invece generalmente almeno un’unità esterna e, a seconda della configurazione, componenti interni come modulo idronico, accumulo sanitario o serbatoi tecnici.

Prima di scegliere è quindi importante verificare sia lo spazio interno sia quello esterno disponibile, considerando anche accessibilità, posizionamento e requisiti previsti dal produttore.

La rumorosità è un altro elemento da valutare, soprattutto per la pompa di calore aria-acqua.

L’unità esterna contiene componenti come compressore e ventilatore e genera quindi rumore durante il funzionamento. Posizione, distanza dagli ambienti abitati, presenza di superfici riflettenti e modalità di installazione possono incidere sulla percezione sonora.

Anche una caldaia produce rumore durante il funzionamento, ma la tipologia e la collocazione delle sorgenti sonore sono differenti.

Per una pompa di calore diventa quindi particolarmente importante valutare correttamente il posizionamento dell’unità esterna, soprattutto in presenza di edifici vicini o spazi ridotti.

Non esiste una risposta valida per ogni abitazione. La scelta tra caldaia o pompa di calore dipende dalle condizioni nelle quali i due sistemi dovranno lavorare.

Tra gli aspetti principali da considerare ci sono:

• fabbisogno termico dell’edificio;
• livello di isolamento;
• tipo e dimensionamento dei terminali;
• temperature di mandata necessarie;
• zona climatica;
• disponibilità della rete gas;
• caratteristiche dell’impianto elettrico;
• spazio per unità e accumuli;
• necessità di raffrescamento;
• produzione di acqua calda sanitaria;
• eventuale presenza di fotovoltaico.

La pompa di calore tende a essere particolarmente interessante negli edifici efficienti e con impianti che possono lavorare a temperature contenute. La caldaia a condensazione può invece risultare più facilmente integrabile in determinate configurazioni esistenti, soprattutto quando l’impianto richiede temperature elevate.

Esiste poi una terza possibilità, rappresentata dal sistema ibrido, che combina le due tecnologie e può essere valutato quando le caratteristiche dell’edificio rendono utile mantenere entrambi i generatori.

Su Zeta Idraulica sono presenti sia caldaie sia pompe di calore di diversi produttori, con modelli destinati a differenti configurazioni impiantistiche. Il catalogo delle pompe di calore comprende, tra gli altri, prodotti di marchi come Baxi, Daikin, Clivet, Samsung, Ferroli, Vaillant, LG, Immergas, Mitsubishi, Beretta e Midea.

Prima dell’acquisto è importante individuare la tecnologia compatibile con le caratteristiche dell’abitazione. La differenza tra caldaia e pompa di calore non si limita infatti alla fonte energetica: cambiano temperature di esercizio, modalità di installazione, gestione dell’acqua calda e condizioni nelle quali il sistema raggiunge le prestazioni migliori.