Negli ultimi anni, la crescente attenzione verso l'efficienza energetica e la sostenibilità ambientale ha portato a una rivalutazione dei sistemi di riscaldamento e raffrescamento degli edifici residenziali e commerciali.

Tra le soluzioni più promettenti emerge l'integrazione tra la pompa di calore per riscaldamento a pavimento e l'impianto radiante. L'integrazione tra queste due tecnologie consente di ottenere un sistema a basso consumo energetico, ideale per abitazioni di nuova costruzione o per ristrutturazioni importanti.

Il presente articolo esplorerà in dettaglio questo connubio tecnologico, analizzando i meccanismi di funzionamento, i vantaggi, le diverse tipologie di pompe di calore adatte e le considerazioni progettuali per un'ottimizzazione delle prestazioni.

Il riscaldamento (o raffrescamento) a pavimento è un sistema radiante che diffonde il calore per irraggiamento attraverso una rete di tubazioni installate sotto il pavimento. Si tratta di tubazioni comunemente realizzate in polietilene reticolato (PEX) o in materiali compositi che integrano metallo e plastica.

Questi materiali sono selezionati per la loro elevata resistenza alla corrosione, alla pressione e alle alte temperature, garantendo la durabilità e l'affidabilità del sistema nel tempo.

Le tubazioni vengono accuratamente posate al di sopra di pannelli isolanti preformati, spesso dotati di un sistema ad incastro che ne semplifica e velocizza l'installazione, assicurando al contempo un'efficace barriera termica verso il massetto sottostante.

In queste tubazioni, in base alla stagione e alla necessità di climatizzazione degli spazi interni, viene fatta circolare acqua calda per il riscaldamento invernale o acqua refrigerata per il raffrescamento estivo.

Il passaggio di questo fluido termovettore determina una diffusione uniforme della temperatura attraverso la superficie del pavimento, che irradia calore o freschezza nell'ambiente circostante, garantendo così un comfort termico omogeneo in tutta la stanza.

Questo tipo di impianto lavora a bassa temperatura, generalmente, rendendolo particolarmente adatto all'abbinamento con una pompa di calore, che ha la massima efficienza proprio a queste temperature.

Infatti, a differenza dei sistemi di riscaldamento tradizionali che necessitano di acqua ad alta temperatura (60-80°C), un impianto a pavimento funziona efficientemente con temperature dell'acqua comprese tra i 30 e i 45°C. Questa caratteristica si sposa perfettamente con le prestazioni delle pompe di calore, che raggiungono la loro massima efficienza (misurata dal Coefficiente di Performance, COP) proprio a queste temperature di esercizio.

Andiamo ora ad esaminare più nel dettaglio quali sono i vantaggi prodotti da questo tipo di impianto.

Vantaggi energetici: riduzione significativa dei consumi

Il primo e più evidente è il risparmio energetico.

Le pompe di calore, impiegando una fonte di energia rinnovabile (l'energia termica presente nell'ambiente), consumano molta meno energia elettrica rispetto ai sistemi di riscaldamento elettrici diretti o alle caldaie tradizionali.

Come abbiamo visto, infatti, sfruttando la sua caratteristica di operare con temperature dell'acqua notevolmente inferiori rispetto ai sistemi di riscaldamento convenzionali, un impianto ad alta efficienza con riscaldamento a pavimento consente di ridurre i costi energetici.

Le variazioni di consumo, ovviamente, possono dipendere da diversi fattori, tra cui il livello di isolamento termico dell'edificio, le condizioni climatiche esterne e la temperatura interna desiderata.

Considerato che la potenza termica erogabile da un sistema di riscaldamento a pavimento, se utilizzato con le temperature sopra citate, può oscillare generalmente tra i 30 e i 70 Watt per metro quadrato, significa che per una superficie di 100 metri quadrati la potenza massima fornita sarà di 7 kW.

Appare chiaro, pertanto, che il pavimento radiante - per quanto conveniente - non può essere utilizzato in tutte le situazioni ma è preferibile negli edifici con minore dispersione termica in contrasto con i sistemi tradizionali che sono più versatili ma richiedono temperature molto più elevate per raggiungere un comfort simile.

Comfort ambientale superiore: calore uniforme e benessere termico

Un impianto di riscaldamento a pavimento con pompa di calore offre un comfort abitativo superiore rispetto ai sistemi tradizionali.

La distribuzione omogenea del calore - dal basso verso l'alto - evita i punti freddi, non secca l'aria, non solleva polveri ed elimina le fastidiose stratificazioni di calore tipiche dei sistemi a convezione (come i termosifoni), la cui assenza a vista, tra l’altro, lascia maggiore libertà nella progettazione degli spazi interni.

Sostenibilità ambientale: un contributo alla riduzione delle emissioni

Dal punto di vista della sostenibilità, l'accoppiamento tra pompa di calore e pavimento radiante contribuisce alla riduzione delle emissioni di gas serra.

Utilizzando una fonte di energia rinnovabile, si diminuisce la dipendenza dai combustibili fossili e si riduce l'impronta carbonica dell'edificio. Inoltre, molte pompe di calore moderne utilizzano refrigeranti a basso impatto ambientale, in linea con le normative europee.

Non tutte le pompe di calore sono uguali. Ne esistono di diverse tipologie adatte all'alimentazione di un impianto di riscaldamento a pavimento.

La scelta dipende da vari fattori, tra cui la disponibilità di spazio esterno, le caratteristiche del terreno e le condizioni climatiche locali.

Le più adatte a un impianto a pavimento con pompa di calore sono:

• Pompe di calore aria-acqua: l'energia termica è estratta dall'aria dell'ambiente esterno per riscaldare l'acqua che attraversa le tubazioni nel pavimento;
• Pompe di calore geotermiche: utilizzano il calore del sottosuolo, garantendo prestazioni stabili anche in inverno. L'investimento iniziale è più alto, ma si compensa con un rendimento molto elevato (COP > 4).
• Pompe di calore acqua-acqua: prelevano energia termica da una falda acquifera. Offrono efficienze elevate, ma richiedono una disponibilità idrica adeguata e possono necessitare di permessi specifici per l'installazione dei pozzi di prelievo e re-immissione dell'acqua.

Tutte queste soluzioni possono essere utilizzate sia per il riscaldamento invernale che per il raffrescamento a pavimento durante i mesi estivi, rendendo l'impianto ancora più versatile.

Per quanto riguarda l'ottimizzazione delle prestazioni dell’impianto, è fondamentale considerare alcuni aspetti progettuali.

In primis, è cruciale un'adeguata progettazione dell'impianto a pavimento. La densità delle tubazioni, il diametro dei tubi e la scelta dei materiali devono essere calcolati in base al fabbisogno termico dell'edificio e alle caratteristiche della pompa di calore.

Una progettazione accurata garantisce una distribuzione uniforme del calore e un funzionamento efficiente del sistema.

Isolamento termico dell'edificio: un fattore chiave per l'efficienza

Un altro aspetto importante è l'isolamento termico dell'edificio. Un buon isolamento riduce le dispersioni di calore, consentendo alla pompa di calore di lavorare a temperature più basse e con un minore consumo energetico.

Questo è particolarmente rilevante nel caso di una pompa di calore per riscaldamento a pavimento di una superficie di almeno 100 mq o più, dove le dispersioni possono incidere significativamente sui consumi.

Compatibilità e controllo: integrazione tra pompa di calore e sistema di regolazione

La compatibilità tra la pompa di calore e il sistema di controllo dell'impianto a pavimento è un altro elemento da non sottovalutare.

È importante che la centralina di controllo sia in grado di gestire in modo efficiente la temperatura dell'acqua in base alle esigenze dell'ambiente e alle condizioni esterne, ottimizzando il funzionamento della pompa di calore.

Sistemi di termoregolazione avanzati, come termostati ambiente intelligenti e valvole di zona, possono ulteriormente migliorare l'efficienza e il comfort.

Raffrescamento estivo e pompe di calore reversibili

Infine, è importante considerare la possibilità di utilizzare la pompa di calore anche per il raffrescamento a pavimento in estate.

Le pompe di calore reversibili (definizione che rappresenta di fatto la quasi totalità delle pompe di calore, così chiamate poiché, contrariamente a quanto avveniva in passato, possono invertire il loro ciclo di funzionamento) sottraggono calore dall'ambiente interno e lo cedono all'esterno. In questo caso, l'acqua che circola nell'impianto a pavimento sarà a una temperatura più bassa, assorbendo il calore dall'ambiente e creando una piacevole sensazione di fresco.

Tuttavia, è importante gestire attentamente la temperatura dell'acqua per evitare problemi di condensa sulla superficie del pavimento, soprattutto in ambienti con elevata umidità. È buona norma utilizzare dei deumidificatori per evitare che questa situazione si presenti.

L'adozione di una pompa di calore per riscaldamento a pavimento rientra tra gli interventi incentivati dallo Stato attraverso diversi strumenti, tra cui:

• Conto Termico 2.0: contributi diretti per la sostituzione di impianti esistenti con pompe di calore ad alta efficienza.
• Ecobonus: detrazione fiscale fino al 50% per l'efficientamento energetico degli edifici.
• Superbonus (con requisiti specifici e nella misura del 65%): valido per ristrutturazioni e miglioramento di almeno due classi energetiche dell'edificio.

Questi incentivi possono ridurre in modo significativo il tempo di ritorno dell'investimento iniziale.

L'integrazione tra pompa di calore e riscaldamento a pavimento è una soluzione all'avanguardia, che coniuga efficienza, sostenibilità e comfort abitativo.

Grazie alle basse temperature di esercizio, l'impianto radiante è il partner ideale per le pompe di calore, consentendo una riduzione sensibile dei consumi energetici e delle emissioni di CO2.

Con un'adeguata progettazione e l'accesso agli incentivi disponibili, è possibile realizzare un impianto altamente performante sia per nuove costruzioni che per ristrutturazioni, in grado di riscaldare e raffrescare gli ambienti in modo intelligente e duraturo.

Chi sta valutando questa tecnologia dovrebbe affidarsi a professionisti esperti del settore, in grado di offrire soluzioni su misura e garantire un'installazione a regola d’arte.

Aziende specializzate come Vaillant, leader nella climatizzazione sostenibile, rappresentano un punto di riferimento per chi desidera adottare un sistema efficiente e affidabile.