Due appartamenti nello stesso quartiere, la stessa superficie, la stessa famiglia. In uno la sostituzione della caldaia con una pompa di calore taglia la spesa di riscaldamento; nell’altro la fa salire. Le macchine sono identiche, il clima è identico, e il risultato è opposto.
La ragione non sta nell’apparecchio ma nell’edificio in cui viene installato. Una pompa di calore produce calore prelevandolo dall’aria esterna e spostandolo dentro, e la quantità di elettricità che le serve dipende dalla differenza di temperatura che deve superare. Più bassa è la temperatura dell’acqua che deve mandare ai corpi scaldanti, meno consuma.
Il confronto quindi non si fa tra due tecnologie in astratto. Si fa su cinque variabili misurabili, tutte riferite alla casa e al contratto di fornitura, e il risultato cambia segno a seconda dei valori. Quello che segue mostra come costruire il conto sui propri numeri, senza percentuali prese altrove.
Il quadro in breve
- La grandezza decisiva: il rapporto tra prezzo dell’elettricità e prezzo del gas, per unità di energia.
- La condizione di pareggio: il rendimento medio stagionale deve superare quel rapporto.
- Ciò che sposta il rendimento: la temperatura di mandata, quindi l’isolamento e i corpi scaldanti.
- Il dato da raccogliere: bollette di dodici mesi, con i consumi in unità fisiche.
La stessa macchina, due bollette molto diverse
Una caldaia a gas trasforma un combustibile in calore. Il rendimento è il rapporto tra calore utile e energia contenuta nel combustibile, e per costruzione non può superare di molto l’unità: nelle unità a condensazione supera leggermente il cento per cento solo perché il riferimento convenzionale usato non conta il calore latente dei fumi.
Una pompa di calore non trasforma, sposta. Preleva calore da una sorgente esterna e lo cede all’interno, usando elettricità per far funzionare il ciclo. Per ogni unità di elettricità consumata restituisce più unità di calore, e il rapporto tra le due grandezze è il coefficiente di prestazione.
Questo rapporto non è fisso. Cala quando la temperatura esterna scende, perché la sorgente da cui prelevare è più fredda, e cala quando l’acqua da mandare all’impianto deve essere più calda. Le due condizioni si presentano insieme nei giorni più rigidi, ed è lì che l’apparecchio lavora nelle condizioni peggiori.
Come si misura il rendimento di ciascuna
I dati di targa vanno letti sapendo a che cosa si riferiscono, perché è il punto in cui i confronti si rompono più spesso.
Per la caldaia si trova il rendimento a pieno carico e quello a carico parziale, misurati in condizioni di prova definite. Il valore reale in esercizio dipende dalla temperatura dell’acqua di ritorno: se torna abbastanza fredda i fumi condensano e il rendimento resta alto, altrimenti l’apparecchio lavora come una caldaia tradizionale.
Per la pompa di calore si trovano due famiglie di numeri. Il coefficiente di prestazione istantaneo, misurato a una specifica coppia di temperature, e il rendimento medio stagionale, che rappresenta il comportamento su un’intera stagione di riscaldamento in una zona climatica di riferimento.
Solo il secondo serve al confronto annuo. Un coefficiente istantaneo dichiarato in condizioni miti descrive una situazione favorevole che non rappresenta l’inverno, e usarlo nel calcolo produce una stima ottimistica di cui poi non si trova traccia in bolletta.
Pompa di calore o caldaia: il conto annuo in cinque variabili
La domanda se convenga una pompa di calore o caldaia si risolve con un’unica disuguaglianza, e il resto è raccolta di dati.
Il costo del calore prodotto da una caldaia è il prezzo del gas per unità di energia diviso il rendimento della caldaia. Il costo del calore prodotto da una pompa di calore è il prezzo dell’elettricità per unità di energia diviso il rendimento medio stagionale. La prima è più economica quando il rapporto tra i due prezzi supera il rendimento medio stagionale; la seconda quando accade il contrario.
- Prendi dalle bollette il consumo annuo di gas in metri cubi e convertilo in energia con il potere calorifico indicato nella bolletta stessa.
- Ricava il prezzo effettivo del gas per unità di energia dividendo la spesa annua totale per l’energia consumata: comprende tutte le voci, non solo la materia prima.
- Fai la stessa operazione sull’elettricità, dividendo la spesa annua per i chilowattora prelevati.
- Calcola il rapporto tra i due prezzi effettivi: è il numero che il rendimento medio stagionale deve superare.
- Stima il rendimento medio stagionale nella tua configurazione, che dipende dalla temperatura di mandata richiesta dall’impianto e dalla zona climatica.
Il quinto passaggio è l’unico che richiede una valutazione tecnica, e va chiesto a un progettista con i dati dell’edificio. Gli altri quattro si ricavano da documenti che si hanno già in casa, e in mezz’ora restituiscono un numero di riferimento personale invece che una media nazionale.
Il prezzo dell’energia per unità di calore utile
Confrontare il prezzo di un metro cubo di gas con quello di un chilowattora elettrico non ha significato, perché le due unità misurano quantità diverse. Il confronto va portato su una base comune, che è l’energia, e poi sul calore effettivamente reso nell’ambiente.
Il secondo passaggio è quello che molti saltano. Il prezzo va calcolato sul totale della bolletta, non sulla sola componente energia, perché quote fisse, oneri e imposte hanno peso diverso nei due vettori e cambiano il rapporto in modo non trascurabile.
C’è poi un effetto di contratto che va verificato prima di decidere. Aumentare in modo consistente il prelievo elettrico può richiedere un aumento della potenza impegnata, con una modifica delle quote fisse, e può spostare il consumo verso fasce diverse. Le condizioni economiche generali applicabili alle forniture sono pubblicate dall’autorità di regolazione, ed è lì che si verifica la struttura delle voci prima di stimare la bolletta futura.
La temperatura di mandata decide quasi tutto
Questa è la variabile che spiega perché due case identiche danno risultati opposti, ed è anche quella su cui si può intervenire.
Un impianto a radiatori tradizionali dimensionato per acqua molto calda chiede alla pompa di calore di lavorare nel suo campo peggiore, e il rendimento medio stagionale scende in modo sensibile. Un impianto a pavimento, o a ventilconvettori, o a radiatori sovradimensionati rispetto al fabbisogno, lavora con acqua molto meno calda e permette all’apparecchio di restare nel campo favorevole per gran parte della stagione.
Ne segue una conseguenza pratica che ribalta molte valutazioni: prima di confrontare le due tecnologie conviene verificare a quale temperatura l’impianto esistente riesce a scaldare la casa. La prova si fa in una giornata fredda abbassando gradualmente la temperatura dell’acqua sulla caldaia e osservando se gli ambienti raggiungono comunque il valore desiderato.
Se la casa si scalda con acqua a temperatura moderata, la pompa di calore ha condizioni favorevoli. Se serve acqua molto calda, il conto peggiora e la valutazione va rifatta considerando anche l’eventuale intervento sui corpi scaldanti.
Isolamento e superficie radiante disponibile
La temperatura di mandata necessaria dipende da due grandezze: quanto calore l’edificio disperde e quanta superficie è disponibile per cederlo.
Un edificio con dispersioni elevate chiede molta potenza, e con corpi scaldanti di dimensione data quella potenza si ottiene solo alzando la temperatura dell’acqua. Ridurre le dispersioni, con isolamento dell’involucro o sostituzione dei serramenti, abbassa la potenza richiesta e con essa la temperatura necessaria.
La seconda leva è aumentare la superficie di scambio. Sostituire alcuni radiatori con modelli di maggiore superficie, o aggiungere elementi, permette di cedere la stessa potenza con acqua più fredda. È un intervento meno costoso dell’isolamento e agisce sulla stessa grandezza.
Il punto importante per il conto è che questi lavori non sono accessori: cambiano il rendimento medio stagionale, quindi il termine che decide la disuguaglianza. Un preventivo che propone la sola sostituzione del generatore in un edificio con impianto ad alta temperatura confronta due tecnologie in condizioni che penalizzano una delle due.
Clima della zona e ore di funzionamento
La zona climatica determina quante ore l’impianto lavora e a quali temperature esterne. Sono due effetti distinti che agiscono in direzioni diverse.
Un clima rigido allunga la stagione e abbassa la temperatura media della sorgente esterna, quindi riduce il rendimento medio stagionale. In queste condizioni le pompe di calore che prelevano dall’aria entrano più spesso nel ciclo di sbrinamento, che consuma energia senza produrre calore utile, e possono attivare la resistenza elettrica integrativa, che lavora con rendimento unitario.
Un clima mite produce l’effetto opposto e allarga il margine. Va però considerato che in zone miti il consumo assoluto è più basso, quindi il risparmio in valore è minore a parità di differenza percentuale, e il tempo per recuperare un costo d’installazione più alto si allunga.
C’è infine il caso delle sorgenti diverse dall’aria. Le soluzioni che prelevano calore dal terreno o dall’acqua di falda lavorano con una sorgente a temperatura molto più stabile e mantengono un rendimento più costante in inverno, a fronte di opere di posa che ne cambiano completamente il costo iniziale e la fattibilità.
Tre case, lo stesso calcolo, tre esiti
| Caratteristiche della casa | Temperatura di mandata richiesta | Rendimento medio stagionale atteso | Esito del confronto annuo |
|---|---|---|---|
| Costruzione recente, impianto a pavimento, clima mite | Bassa | Elevato | Favorevole alla pompa di calore |
| Edificio isolato di recente, radiatori sovradimensionati | Media | Intermedio | Vicino al pareggio, decide il rapporto tra i prezzi |
| Edificio non isolato, radiatori originali, clima rigido | Alta | Basso | Favorevole alla caldaia finché l’involucro resta invariato |
La tabella si legge per riga e non contiene cifre perché i due prezzi effettivi cambiano da contratto a contratto. La direzione però è determinata dalla fisica: la terza riga non diventa favorevole cambiando apparecchio, diventa favorevole cambiando edificio.
Costi d’installazione, interventi collaterali e manutenzione
Il conto annuo di esercizio non esaurisce la valutazione. Vanno aggiunte le voci una tantum e quelle ricorrenti, che hanno strutture diverse nei due casi.
Sul fronte dell’installazione, la sostituzione di una caldaia con un’altra caldaia è un intervento circoscritto. L’installazione di una pompa di calore richiede spazio esterno per l’unità, un percorso per le tubazioni, un accumulo per l’acqua calda sanitaria se non è già presente, la verifica della potenza elettrica disponibile e spesso interventi sul quadro. Se il condominio deve autorizzare la collocazione dell’unità esterna, entra anche un passaggio deliberativo.
Sul fronte ricorrente, entrambe richiedono controlli periodici con cadenze definite dalla normativa e dal libretto dell’apparecchio, e una verifica dell’efficienza energetica. Gli apparecchi che contengono gas refrigeranti sono soggetti a controlli di tenuta la cui frequenza dipende dalla quantità di gas contenuta.
Le misure di agevolazione fiscale applicabili agli interventi di efficientamento esistono ma hanno requisiti, massimali e scadenze che vengono aggiornati: la documentazione applicabile è pubblicata dall’Agenzia delle Entrate e va verificata per l’anno in cui si esegue il lavoro, perché incide sul costo netto e quindi sul confronto complessivo.
Il fotovoltaico cambia i termini del confronto
Un impianto fotovoltaico sul tetto modifica una sola delle grandezze del calcolo, ma è quella decisiva: il prezzo effettivo dell’elettricità consumata nelle ore in cui la produzione è disponibile.
La sovrapposizione tra produzione e fabbisogno di riscaldamento è però parziale. In inverno le giornate sono corte e la produzione è concentrata nelle ore centrali, mentre il fabbisogno si distribuisce sull’intera giornata con i picchi al mattino e alla sera. Il beneficio dipende quindi dalla quota di consumo che riesce a coincidere con la produzione, e quella quota si stima sui profili orari, non sul totale annuo.
Esistono modi per aumentarla, come programmare il funzionamento dell’impianto e la produzione di acqua calda nelle ore centrali sfruttando l’inerzia dell’edificio e dell’accumulo. Sono accorgimenti di regolazione, non componenti aggiuntivi, e vanno considerati nella valutazione perché spostano il risultato senza costi. Il quadro generale dei benefici economici della produzione elettrica da fonti rinnovabili è trattato in rendimenti nel tempo della produzione da fonti pulite.
Domande frequenti
La pompa di calore funziona anche con temperature esterne molto basse?
Funziona, ma il rendimento scende perché la sorgente da cui preleva è più fredda, e sotto una certa soglia può intervenire la resistenza elettrica integrativa, che lavora con rendimento unitario. La grandezza da guardare non è la temperatura minima di funzionamento dichiarata, che è quasi sempre molto bassa, ma la potenza resa e il coefficiente di prestazione alla temperatura di progetto della propria zona.
Serve per forza un impianto a pavimento?
No, ma serve un impianto che funzioni con acqua a temperatura contenuta, e il pavimento è solo uno dei modi per ottenerlo. Radiatori di superficie maggiore, ventilconvettori o una riduzione delle dispersioni dell’involucro producono lo stesso effetto. La verifica pratica è provare ad abbassare la temperatura dell’acqua sulla caldaia esistente in una giornata fredda e osservare il risultato.
Come si tratta l’acqua calda sanitaria nel confronto?
Va considerata a parte, perché richiede temperature più alte del riscaldamento e perché il fabbisogno è distribuito su tutto l’anno. Molte soluzioni prevedono un accumulo dedicato, e il rendimento in questa funzione è inferiore a quello del riscaldamento. Escluderla dal calcolo o applicarle lo stesso rendimento del riscaldamento è uno degli errori che rendono ottimistica la stima.
Che cosa cambia in un condominio con impianto centralizzato?
Cambia il soggetto che decide e la scala dell’intervento. La valutazione segue gli stessi principi, ma entrano il dimensionamento sull’intero edificio, la collocazione delle unità esterne, il regime autorizzativo e le maggioranze necessarie in assemblea. I dati da raccogliere sono quelli dei rendiconti condominiali, non delle bollette individuali.
Il rendimento dichiarato dal produttore è affidabile?
I valori dichiarati sono misurati secondo procedure di prova normate, quindi sono confrontabili tra apparecchi, ma si riferiscono a condizioni definite. Il valore che serve al calcolo è quello riferito alla temperatura di mandata effettiva dell’impianto e alla zona climatica di installazione, che spesso non coincide con quello riportato in evidenza nella scheda commerciale. La lettura corretta delle voci di spesa domestica è ripresa in consumi di casa e impatto sul bilancio familiare.
Il conto va rifatto una seconda volta dopo la prima stagione, con i consumi reali al posto delle stime, perché è l’unico modo per sapere quale rendimento medio stagionale si è davvero ottenuto. Chi parte dai propri due prezzi effettivi e dalla temperatura che serve alla propria casa arriva a una risposta valida per quell’indirizzo, che è l’unica che conta, e trova un inquadramento più ampio in scelte energetiche e loro effetto sulla spesa.