Dimensionamento pompa di calore: come calcolarlo

dimensionamento pompa di calore

Calcolare il corretto dimensionamento della pompa di calore è necessario per effettuare una scelta accurata della macchina da acquistare ed installare.

Per dimensionamento si intende la potenza della pompa di calore espressa in kW, che può differire di molto da abitazione in abitazione.

Una pompa di calore che va bene per un edificio potrebbe essere sottodimensionata per un altro, e quindi non sufficiente a riscaldare l’ambiente, o addirittura sovradimensionata, comportando uno spreco di energia e consumi elevati in bolletta.

In questa guida pratica ti spiegheremo come dimensionare una pompa di calore in funzione dei fabbisogni energetici della tua casa ed alla dimensione del tuo nucleo familiare.

Dimensionamento pompa di calore: dati necessari per il calcolo

Per procedere al calcolo del dimensionamento della pompa di calore occorre disporre di alcuni dati necessari:

  • Fabbisogno termico;
  • Zona climatica;
  • Temperatura esterna minimadi progetto;
  • Gradi-giorno;
  • Ore di riscaldamento giornaliere consentite.

Fabbisogno termico

Per calcolare il fabbisogno termico dell’edificio è necessario estrapolare due valori:

  1. Fabbisogno annuo di energia termica in kWh/m2 all’anno;
  2. Superficie utile in m2.

Se il tuo edificio dispone di un Attestato di Prestazione Energetica (APE) è possibile prelevare il valore del fabbisogno annuo di energia termica in corrispondenza della voce EPH,nd.

Fabbisogno annuo di energia termica estrapolato dall'APE
Fabbisogno annuo di energia termica estrapolato dall’APE

Sempre dall’APE è possibile estrapolare anche il valore relativo alla zona climatica nonché alla superficie utile dell’edificio, espressa come superficie utile riscaldata:

Zona climatica edificio e superficie utile riscaldata estrapolate dall'APE
Zona climatica edificio e superficie utile riscaldata estrapolate dall’APE

Se il tuo è un edificio un po’ più vecchiotto e anziché dell’APE sei in possesso dell’Attestato di Certificazione Energetica (ACE), il fabbisogno annuo di energia termica può essere individuato in corrispondenza della voce Climatizzazione invernale ETH mentre la superficie in corrispondenza della voce superficie utile.

A questo punto per calcolare il fabbisogno termico basta applicare la seguente formula:

Fabbisogno termico (kWh/anno) = superficie utile da riscaldare (m2) * fabbisogno annuo di energia termica (kWh/m2 anno)

Se non disponi di nessuno dei due certificati energetici, puoi calcolare il fabbisogno termico dalle bollette del gas tenendo in considerazione che 1 smc di GAS metano produce circa 10 kWh termici.

Se invece l’edificio è in fase di costruzione dovresti avere a disposizione il progetto termico.

Zona climatica e Gradi-Giorno

L’Italia è suddivisa in diverse zone climatiche contrassegnate dalle lettere da A a F. I Comuni della zona climatica A sono quelli più caldi mentre quelli della zona climatica F sono i più freddi.

zone climatiche italia
Cartina zone climatiche Italia – credits: certifico.com

A seconda della zona climatica cambiano i Gradi-Giorno (GG o GR-G) che corrispondono alla somma, estesa a tutti i giorni dell’anno, della differenza tra la temperatura dell’ambiente interno e la temperatura media esterna giornaliera, per convenzione fissata a 20 °C.

Sostanzialmente più è elevato il valore di Gradi-Giorno per una data località e più la temperatura è rigida in quanto significa che per molti giorni la temperatura è stata al di sotto dei 20 °C.

Zona ClimaticaGradi Giorno
A< 600
B600 – 900
C901 – 1.400
D1.401 – 2.100
E2.101 – 3.000
F> 3.000

Puoi visualizzare la tabella aggiornata dei gradi-giorno di ogni Comune nell’Allegato A del D.P.R. 412/93 “Regolamento recante norme per la progettazione, l’installazione, l’esercizio e la manutenzione degli impianti termici degli edifici ai fini del contenimento dei consumi di energia”.

All’interno dell’allegato A è possibile visualizzare anche la zona climatica di appartenenza del Comune.

Ore di riscaldamento giornaliere consentite

Per diminuire l’inquinamento, la normativa stabilisce il numero massimo di ore di utilizzo consentito dell’impianto di riscaldamento a seconda della zona climatica di appartenenza.

Di seguito riportiamo la tabella riportante zona climatica, periodo di accensione e orario consentito.

 Zona climatica Periodo di accensione Orario consentito
 A 1° dicembre – 15 marzo 6 ore giornaliere
 B 1° dicembre – 31 marzo 8 ore giornaliere
 C 15 novembre – 31 marzo 10 ore giornaliere
 D 1° novembre – 15 aprile 12 ore giornaliere
 E 15 ottobre – 15 aprile 14 ore giornaliere
 F nessuna limitazione nessuna limitazione

Questo è un valore importante per la scelta di una pompa di calore in quanto occorre sceglierne una in grado di riscaldare l’edificio nei tempi massimi prestabiliti dalla legge.

Temperatura esterna minima di progetto

Ultimo valore necessario per il calcolo del dimensionamento della pompa di calore è la temperatura esterna minima di progetto, ossia il valore minimo delle medie delle decadi annuali più fredde registrate nella località.

Tale temperatura viene utilizzata nella progettazione degli impianti di riscaldamento e per la coibentazione degli edifici.

Di seguito riportiamo la lista delle temperature esterne minime di progetto secondo la norma UNI 5364 del 1976.

temperature minime di progetto comuni italiani
Temperature minime di progetto principali città italiane in °C

Dimensionamento pompa di calore: formula

Una volta raccolti tutti i dati necessari, è possibile applicare la seguente formula per procedere al calcolo della potenza della pompa di calore:

Potenza nominale pompa di calore (kW) = Fabbisogno termico * (20 °C – Temperatura min. progetto) / Gradi-Giorno / Ore riscaldamento giornaliere

Questa formula restituisce la potenza approssimativa che la pompa di calore dovrebbe avere per garantire una temperatura confortevole a seconda dell’edificio e della zona climatica in cui è situato.

Un calcolo più accurato può essere effettuato solo da un tecnico esperto durante un sopralluogo ed in grado di valutare tutti i possibili scenari tra cui:

  • Come verrà utilizzato l’impianto, se solo per riscaldamento o anche raffrescamento e/o produzione di acqua calda sanitaria;
  • Grado di isolamento termico dell’edificio;
  • Terminali utilizzati nell’impianto di riscaldamento, per intenderci termosifoni, riscaldamento a pannelli radianti, ventilconvettori, ecc.. che richiedono diverse temperature di mandata;
  • Eventuali evolutive.

In funzione di questi parametri la potenza della pompa di calore va ridimensionata in difetto o in eccesso.

Dimensionamento pompa di calore XLS

Abbiamo realizzato un foglio di calcolo che puoi utilizzare per calcolare la potenza di una pompa di calore.

Scarica dimensionamento pompa di calore il XLS

I dati richiesti dal foglio Excel sono:

  • Superficie dell’edificio da riscaldare;
  • Fabbisogno annuo di energia termica estrapolato dai certificati energetici o calcolato manualmente;
  • Gradi-Giorno;
  • Numero massimo di ore giornaliere consentite per il riscaldamento;
  • Temperatura esterna minima di progetto.
Dimensionamento pompa di calore XLS
Foglio XLS per il calcolo della potenza della pompa di calore

Ti basterà sostituire i valori a quelli presenti come esempio per ottenere la potenza della pompa di calore minima per soddisfare il fabbisogno.

Dimensionamento pompa di calore: esempio

Per effettuare un calcolo di esempio di dimensionamento, prendiamo in considerazione un edificio con le seguenti caratteristiche:

  • Fabbisogno annuo di energia termica: 66,7 kWh/m2 anno
  • Superficie utile da riscaldare: 127,12 m2
  • Zona climatica: C
  • Ore riscaldamento giornaliere: 10
  • Comune: Zafferana Etnea (CT)
  • Gradi-Giorno: 1184
  • Temperatura minima di progetto: +5 °C (Catania)
  • Nucleo famigliare: 4 persone

Prima di tutto procediamo con il calcolo del fabbisogno termico annuo:

Fabbisogno termico = 127,13 * 66,7 = 8.480 kWh/anno

Dividendo questo valore per 10 è possibile ottenere l’equivalente in metri cubi di GAS metano:

Consumo metano = fabbisogno termico / 10 = 8480 / 10 = 848 smc

A questa cifra vanno aggiunti i metri cubi di metano necessari per la produzione di acqua calda sanitaria per ogni componente del nucleo familiare.

Ipotizzando un nucleo familiare di 4 persone ed un consumo di 50 smc per persona, il consumo totale di GAS metano ammonterebbe a 1048 smc.

Ciò significa che per la scelta della pompa di calore, la potenza del dispositivo dovrà garantire una prestazione equivalente a quella di 1048 mc di gas metano o 8.480 kWh/anno.

Dopodiché possiamo procedere con il calcolo della potenza nominale della pompa di calore con la seguente formula:

Potenza pompa di calore (kW) = 8480 * (20-5) / 1184 / 10 = 10,74 kW

Secondo questa simulazione, il dimensionamento della pompa di calore dovrà prevedere una potenza minima di 10,74 kW per garantire prestazioni ottimali in inverno ed una condizione ambientale sempre gradevole durante tutto l’anno.

E con questo siamo giunti alla fine di questa guida su come dimensionare una pompa di calore. Se necessiti di un calcolo più accurato e risiedi in Sicilia, contattaci per fissare un sopralluogo gratuito e senza impegno.

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