Le pompe di calore per acqua calda sanitaria (ACS) rappresentano una soluzione avanzata, in grado di coniugare risparmio energetico, sostenibilità ambientale e flessibilità impiantistica.

Questi sistemi, sempre più diffusi nel settore residenziale e commerciale, sfruttano l’energia elettrica e l’energia termica presente nell’ambiente per riscaldare l’acqua, riducendo drasticamente il consumo di combustibili fossili rispetto ai metodi tradizionali, come gli scaldabagni o le caldaie a gas.

Questo articolo analizza il funzionamento, i vantaggi e le applicazioni pratiche delle pompe di calore dedicate all’ACS, fornendo una guida tecnica per la scelta, l’installazione e l’ottimizzazione di tali impianti.

Una pompa di calore per acqua calda sanitaria opera secondo un principio termodinamico, trasferendo calore da una fonte naturale (aria, acqua o terreno) all’acqua contenuta in un serbatoio di accumulo.

Il processo si articola in quattro fasi principali:

• Evaporazione: un fluido refrigerante assorbe calore dall’aria esterna attraverso un evaporatore, passando dallo stato liquido a quello gassoso.
• Compressione: il gas viene compresso, aumentando temperatura e pressione.
• Condensazione: il gas surriscaldato cede calore all’acqua sanitaria nello scambiatore (condensatore), ritornando allo stato liquido.
• Espansione: una valvola di espansione riduce pressione e temperatura del fluido, riavviando il ciclo.

Questo meccanismo consente di produrre acqua a temperature fino a 65°C, con un consumo elettrico limitato al funzionamento del compressore e del ventilatore.

L’efficienza è misurata dal Coefficient of Performance (COP), che indica il rapporto tra energia termica prodotta ed energia elettrica consumata.

Valori tipici si attestano tra 3 e 4: questo significa che per ogni kWh elettrico impiegato, il sistema genera 3-4 kWh termici.

L’adozione di pompe di calore per la produzione di acqua calda si configura come una scelta strategica sia per il risparmio economico sia per l’efficienza energetica.

Questi sistemi, basati sul recupero di energia termica dall’ambiente, riducono infatti in modo significativo la dipendenza da fonti energetiche tradizionali, come gas o elettricità diretta, con un impatto immediato sui costi operativi.

Rispetto agli scaldabagni elettrici convenzionali, le pompe di calore garantiscono una cospicua diminuzione dei consumi grazie alla capacità di generare fino a 4 kWh termici per ogni kWh elettrico impiegato.

Tale efficacia si traduce in un risparmio importante sulle bollette, con vantaggi particolarmente evidenti in contesti residenziali o commerciali ad alto utilizzo di acqua calda.

Un ulteriore elemento di vantaggio risiede nella possibilità di integrare queste tecnologie con fonti rinnovabili, come impianti fotovoltaici.

In tal caso, l’energia solare prodotta può alimentare direttamente la pompa di calore, riducendo enormemente i costi operativi durante le ore di insolazione e massimizzando l’autonomia energetica dell’edificio.

Questa sinergia non solo amplifica il ritorno economico dell’investimento, ma allinea il sistema agli standard di autosufficienza energetica richiesti dalle normative europee per gli edifici a basso impatto ambientale.

Dal punto di vista normativo, l'installazione di pompe di calore è incentivata attraverso meccanismi di sostegno finanziario.

In Italia, ad esempio, il Bonus Ristrutturazione e il Conto Termico 2.0 consentono di ammortizzare una parte rilevante dei costi iniziali, mentre sgravi IRPEF agevolano le famiglie e le imprese nella transizione verso soluzioni più ecologiche.

Questi incentivi fiscali, uniti alla progressiva riduzione dei prezzi delle tecnologie, rendono le pompe di calore accessibili anche per utenze medio-piccole.

Sul fronte ambientale, il beneficio principale è legato alla drastica riduzione delle emissioni di CO2.

Sostituendo una caldaia a gas con una pompa di calore, è possibile abbattere le emissioni climalteranti, contribuendo agli obiettivi di decarbonizzazione fissati dall’Unione Europea per il 2030.

L’utilizzo di gas refrigeranti a basso impatto ambientale, come l’R290 o l’R32, completa il profilo sostenibile di questi sistemi, minimizzando il rischio di dispersione di gas ad effetto serra.

La combinazione di risparmio economico, efficienza energetica e sostenibilità ambientale posiziona questi sistemi non solo come alternativa ai modelli tradizionali, ma come pilastro fondamentale per la riqualificazione energetica del patrimonio edilizio esistente e per la progettazione di nuovi edifici a consumo quasi zero.

Le pompe di calore per ACS trovano impiego in contesti residenziali, commerciali e industriali, con soluzioni adattabili a diverse esigenze:

Sistemi monoblocco: modelli compatti che integrano serbatoio e unità termica, ideali per abitazioni unifamiliari. La capacità del serbatoio varia tra 200 e 300 litri, sufficiente per nuclei familiari di 4-6 persone. Un perfetto esempio di questa soluzione è lo scaldacqua in pompa di calore aroSTOR di Vaillant.

Sistemi split: composti da un’unità esterna (che assorbe calore dall’aria) e un serbatoio interno, sono adatti a installazioni in spazi limitati o climi freddi.

Pompe di calore aria-acqua: inoltre, le pompe di calore aria-acqua dedicate al riscaldamento/raffrescamento della casa possono produrre acqua calda sanitaria integrando una serie di componenti aggiuntivi, quali valvola a 3 vie e un bollitore ACS correttamente dimensionato. Una soluzione esemplare è aroTHERM split plus con bollitore uniTOWER di Vaillant.

L’efficienza di una pompa di calore per la produzione di acqua calda dipende da scelte progettuali e installative accurate. Andiamo ad esaminare più nel dettaglio le singole voci:

• Posizionamento: nel caso di un sistema monoblocco senza canalizzazioni, l’unità deve essere collocata in ambienti con spazio sufficiente e temperature comprese in un range definito dal costruttore . Locali tecnici, garage o cantine sono ideali, mentre va evitata la vicinanza a termostati o aree sensibili al raffrescamento indotto dal sistema.
• Dimensionamento del serbatoio: la capacità di accumulo va calcolata in base al numero di utenti e alle abitudini di consumo. Un serbatoio sottodimensionato comporta cicli di riscaldamento frequenti, aumentando i consumi e diminuendo il comfort
• Riduzione dei consumi: le tubazioni devono essere isolate per minimizzare le dispersioni di calore. L’uso di valvole termostatiche consente di erogare acqua a 45-55°C miscelando ACS ad alta temperatura (60-65°C) con acqua fredda, riducendo il rischio di legionella senza sprechi energetici.
• Gestione della legionella: una problematica importante si ravvisa nella capacità del batterio della legionella di moltiplicarsi in acque con temperature tra i 25 e i 46 °C, evidenziando come gli impianti di acqua calda sanitaria siano, pertanto, una possibile fonte di rischio per la salute pubblica. Per prevenire proliferazioni batteriche, è consigliato impostare cicli termici periodici a 70°C o integrare dispositivi UV. Le pompe di calore con funzioni anti-legionella automatizzano questo processo, mantenendo la sicurezza igienica senza compromettere l’efficienza. Questo avviene per esempio con la pompa di calore aroTHERM plus, ideale per riscaldare e raffrescare la casa, oltre alla produzione di acqua calda sanitaria: questa soluzione è infatti dotata di un ciclo di anti-legionella che non necessita di un riscaldatore ausiliario.

Per garantire efficienza e durata, la manutenzione delle pompe di calore richiede interventi mirati. Tra questi:

• Il controllo della condensa assicura che le linee di drenaggio siano libere da sedimenti o gelo (se macchina all’esterno), evitando malfunzionamenti.
• La verifica del livello e della pressione del refrigerante, affidata a tecnici ogni due anni, preserva il buon funzionamento del ciclo termodinamico.

Un’ulteriore ottimizzazione dell’intero sistema può essere ottenuta sfruttando:

• Monitoraggio remoto tramite app, dove disponibile, per regolare temperature e programmare cicli in fasce energetiche vantaggiose.
• Modalità intelligenti he adattano il funzionamento alla domanda, limitando picchi di consumo.
• Integrazione con fotovoltaico, per massimizzare l’autoconsumo energetico.

Questo efficientamento include anche la scelta della modalità operativa: la modalità “solo pompa di calore” massimizza il risparmio, mentre la modalità ibrida attiva le resistenze elettriche solo durante picchi di domanda, bilanciando efficienza e comfort.

Le pompe di calore sono al centro della transizione energetica, con un potenziale di riduzione delle emissioni stimato in 45 megatonnellate di CO2 annui in Europa.

L’evoluzione tecnologica punta su refrigeranti a basso GWP (Global Warming Potential), come l’R290 o l’R32, e sull’integrazione con reti elettriche smart, che consentono di sincronizzare il funzionamento con tariffe energetiche dinamiche o fonti rinnovabili intermittenti.

In Italia, ASSOCLIMA (associazione di riferimento dei produttori di pompe di calore) ritiene raggiungibile l’obiettivo di avere uno stock di 28 milioni di pompe di calore entro il 2040 e sottolinea il ruolo chiave di questa tecnologia nel raggiungimento degli obiettivi del PNIEC e del Green Deal europeo.

Le pompe di calore, anche per la produzione di acqua calda, rappresentano quindi una soluzione matura ed efficiente. La combinazione di risparmio energetico, flessibilità impiantistica e ridotto impatto ambientale le rende strumenti indispensabili per una transizione verso sistemi energetici decarbonizzati.

Per garantire prestazioni ottimali e la massima affidabilità, è fondamentale rivolgersi ad aziende serie e esperte come Vaillant, che offrono prodotti di alta qualità e un supporto tecnico competente.