Guida di approfondimento
Simulatore pompa di calore contro caldaia a gas su 10 anni: installazione, COP e prezzi dell'energia
Analisi direzionale del settore
Sostituire una caldaia a gas con una pompa di calore è una delle maggiori decisioni energetiche per la casa, e la risposta raramente è ovvia. Una pompa di calore sposta calore invece di bruciare combustibile, quindi ogni unità di elettricità fornisce tre o più unità di calore. Sembra una vittoria facile, finché non ci si accorge che l'elettricità costa di solito due o tre volte il gas per unità e che l'installazione può costare diverse volte una caldaia nuova. Se la pompa convenga dipende da una gara tra efficienza e rapporto di prezzo, disputata su dieci anni e appesantita da installazione, manutenzione e dall'andamento dei prezzi dell'energia. Questo simulatore rende visibile la gara in un solo numero mensile.
La struttura del problema è un rapporto. Dividete il prezzo dell'elettricità per il COP stagionale reale per ottenere il costo di una unità di calore dalla pompa. Dividete il prezzo del gas per il rendimento della caldaia per ottenere lo stesso dato per il gas. Se il numero della pompa è più basso, ogni unità di calore fa risparmiare; se è più alto, l'installazione deve essere ripagata da qualcos'altro. A questo si aggiungono voci fisse: il costo del capitale della pompa, la sua manutenzione e la caldaia che avreste dovuto sostituire comunque. Il fabbisogno di calore scala tutto, quindi una casa piena di spifferi e ad alto fabbisogno trae più vantaggio da una buona pompa di una casa piccola e ben isolata.
L'effetto domino comincia dall'efficienza reale, il COP dopo le ondate di freddo e i cicli di sbrinamento. Essa determina il costo di ogni unità di calore, che insieme all'installazione ripartita su dieci anni stabilisce quanta parte del costo della pompa sia capitale. Questo alimenta il rapporto tra costo del gas e costo della pompa e, infine, il risparmio mensile. Un COP più debole quindi non si limita ad alzare la bolletta elettrica; fa anche apparire peggiore la quota di capitale, perché un risparmio minore deve ripagare la stessa installazione. Piccole variazioni in cima alla catena possono ribaltare l'ultima casella.
L'iceberg separa le bollette che vedete dai costi che dimenticate. Sopra la linea di galleggiamento ci sono la bolletta elettrica e l'installazione, ripartita su dieci anni. Sotto ci sono tre voci che raramente compaiono in un preventivo commerciale: la manutenzione annuale, l'elettricità aggiuntiva usata durante le ondate di freddo e i cicli di sbrinamento, quando il COP reale scende sotto il valore dichiarato, e gli interventi su radiatori, tubazioni e impianto elettrico di cui molte case hanno bisogno prima che una pompa possa funzionare bene. Possono trasformare un risparmio promettente in uno modesto. Usate il simulatore per trovare il prezzo dell'elettricità, il COP o il costo di installazione al quale vince il gas, poi chiedete agli installatori cifre adatte alla vostra casa.
Schema delle formule e della metodologia
Il modello confronta due costi annui su un orizzonte di dieci anni e mostra la differenza al mese. Il fabbisogno di calore è determinato dalla vostra casa. La pompa di calore richiede elettricità pari al fabbisogno diviso il COP reale, valutata alla vostra tariffa con un incremento medio di inflazione su dieci anni, più la manutenzione e il costo di installazione ripagato in dieci anni a un costo del denaro del 6%. L'opzione a gas richiede gas pari al fabbisogno diviso il rendimento della caldaia, con il proprio incremento da inflazione, più la manutenzione della caldaia e una riserva per la sostituzione della caldaia che la pompa evita.
- COP reale
- COP_reale = COP × (1 − perdita per il freddo)
- Il COP dichiarato viene ridotto del 6% per ondate di freddo, cicli di sbrinamento e picchi di acqua calda.
- Costo annuo della pompa di calore
- PC = fabbisogno ÷ COP_reale × prezzo elettricità × f_e + manutenzione + rata(installazione)
- Elettricità con inflazione media su dieci anni, manutenzione e installazione ripagata in dieci anni.
- Costo annuo del gas
- Gas = fabbisogno ÷ 0,9 × prezzo gas × f_g + manutenzione + riserva caldaia
- Gas con rendimento della caldaia del 90%, con una riserva annua per sostituire la vecchia caldaia.
- Incremento medio dei prezzi
- f = ((1 + g)^10 − 1) ÷ (10 × g)
- Il moltiplicatore del prezzo odierno che rappresenta la media su dieci anni con inflazione annua g.
- Risparmio mensile
- Netto = (Gas − PC) ÷ 12
- Un valore positivo significa che la pompa di calore batte il gas su dieci anni. Il punto di rottura è quello in cui arriva a zero.
Elasticità a cascata
Costo di installazione, prezzo dell'elettricità e prezzo del gas spostano di più il risultato, perché agiscono sulle componenti maggiori di ciascun costo annuo. Il COP conta attraverso la bolletta elettrica ed è più forte dove l'elettricità è cara. Il fabbisogno di calore scala entrambe le opzioni insieme, quindi allarga un divario positivo così come uno negativo. L'inflazione del gas è lenta ma composta: pochi punti all'anno producono un incremento a due cifre su dieci anni, ed è per questo che merita un test basso e uno alto.
Tre casi di studio reali
Avvio con risorse proprie
Una casa piccola e ben isolata
Una casa compatta con fabbisogno di calore modesto e una buona pompa. Il risparmio è positivo ma piccolo, perché c'è poco calore su cui risparmiare. Caricandolo vedrete come il costo di installazione prevalga quando la domanda è bassa.
Crescita nel mercato intermedio
Una casa grande e piena di spifferi
Una grande casa con alto fabbisogno di calore, un sistema ben progettato e un gas che è diventato sempre più caro. Ogni unità di calore risparmiata porta un grande beneficio. Caricandolo vedrete come il fabbisogno porti il risparmio mensile ben al di sopra del caso base.
Crisi da cigno nero
Una pompa costosa con gas economico
Un'installazione costosa, una pompa che fatica a raggiungere un COP di 2,4, elettricità a prezzo alto e gas economico e stabile. La pompa non si ripaga mai. Caricandolo vedrete quale input ripristina il risparmio.
Matrice dei parametri di riferimento del settore
| Indicatore | Zona di pericolo | Media del settore | Eccellenza (primo 10%) |
|---|---|---|---|
| COP stagionale (pompa aria-acqua) | Sotto 2,5 | 3,0–3,8 | Oltre 4,0 |
| Rapporto di prezzo elettricità/gas | Oltre 3,0 | 2,0–2,8 | Sotto 1,8 |
| Costo di installazione in percentuale del costo del calore su dieci anni | Oltre il 60% | 30–45% | Sotto il 25% |
| Fabbisogno di calore annuo (casa tipica) | Sotto 8.000 kWh | 12.000–18.000 kWh | Oltre 20.000 kWh |
| Rapporto di costo annuo gas/pompa | Sotto 1,0 | 1,05–1,3 | Oltre 1,4 |
Variabili e leve
Costo di installazione della pompa di calore
Prezzo totale installato al netto di eventuali contributi o incentivi di cui siete certi, compresi il bollitore e la messa in servizio.
Leva: Raccogliete tre preventivi dettagliati, verificate quali incentivi valgono oggi ed evitate di pagare una potenza di cui la casa non ha bisogno.
Fabbisogno annuo di calore
Calore di cui la casa ha bisogno in un anno per il riscaldamento degli ambienti e l'acqua calda, ricavato dalle bollette del gas passate o dall'attestato di prestazione energetica.
Leva: Riducete prima il fabbisogno con la sigillatura degli spifferi e l'isolamento del sottotetto, perché un carico termico minore significa una pompa più piccola ed economica e bollette più basse.
Efficienza stagionale (COP)
Calore fornito per ogni unità di elettricità nell'arco dell'intero anno. I sistemi ben progettati raggiungono circa 3-4.
Leva: Abbassate la temperatura di mandata con radiatori più grandi o riscaldamento a pavimento e usate la regolazione climatica, perché ogni punto di COP in più riduce direttamente il consumo di elettricità.
Prezzo dell'elettricità
Il vostro prezzo unitario complessivo, comprese le quote fisse ripartite sulle unità consumate.
Leva: Chiedete una tariffa per pompe di calore o a fasce orarie e spostate il funzionamento nelle ore più economiche, perché l'elettricità è il costo di esercizio maggiore.
Prezzo del gas
Il vostro prezzo unitario complessivo del gas, compresa la parte di quote fisse che smetteresti di pagare.
Leva: Controllate il vostro reale prezzo unitario del gas e la quota fissa, perché un contratto del gas economico rende più difficile giustificare la pompa.
Inflazione del prezzo del gas
Quanto velocemente vi aspettate che il prezzo del gas salga ogni anno nell'arco dei dieci anni. Si ipotizza che l'elettricità aumenti del 3% all'anno.
Leva: Fate girare il modello con un tasso di inflazione del gas basso e uno alto, perché la risposta su dieci anni ne dipende molto.
Come usare questo simulatore
- 1Inserite il vostro fabbisogno annuo di calore ricavato dalle bollette del gas passate e i prezzi unitari attuali di gas ed elettricità.
- 2Inserite il preventivo di installazione al netto degli incentivi di cui siete certi e un COP stagionale onesto.
- 3Leggete le cinque caselle del domino per capire se il punto debole è l'efficienza, la quota di capitale o il rapporto di costo.
- 4Premete Trova il mio punto di rottura per vedere il prezzo dell'elettricità, il COP o il costo di installazione al quale vince il gas.
- 5Aprite la scheda Universo parallelo per confrontare su 24 mesi il vostro piano con la pompa di calore ottimizzata.
Errori da evitare
- Usare il COP massimo di laboratorio. I sistemi reali perdono efficienza con il freddo e quando producono acqua calda, quindi il dato dichiarato sovrastima il risparmio.
- Confrontare solo i costi di esercizio. Senza l'installazione ripartita su dieci anni, la pompa di calore appare sempre migliore di quanto poi si senta in banca.
- Ignorare radiatori e impianto elettrico. Radiatori sottodimensionati impongono temperature di mandata alte e un COP più basso, e un vecchio quadro elettrico può aggiungere una spesa non prevista molto grande.
- Dare per scontato che il gas resti economico o caro per sempre. La risposta a dieci anni è sensibile a entrambi gli andamenti di prezzo, quindi provate uno scenario basso e uno alto prima di decidere.
Domande frequenti
Una pompa di calore costa sempre meno del gas?
No. Dipende dal rapporto di prezzo tra elettricità e gas, dalla vostra efficienza reale, dal costo di installazione e da quanto a lungo restate nella casa. Provate i vostri numeri invece di affidarti alle medie.
Quale COP dovrei usare?
Usate il valore stagionale che un installatore è disposto a mettere per iscritto per la vostra casa, non il miglior dato di laboratorio. Valori intorno a 3-3,5 sono comuni per i sistemi aria-acqua ben progettati.
Sono inclusi incentivi e contributi?
Solo se li sottraete dal costo di installazione. Le regole sugli incentivi cambiano, quindi verificate i programmi in vigore e i requisiti prima di contare su uno di essi.
Perché l'inflazione dell'elettricità è fissa?
Per mantenere il modello focalizzato, si ipotizza che i prezzi dell'elettricità salgano del 3% all'anno. Se vi aspettate un aumento più rapido, alzate l'input del prezzo dell'elettricità per compensare.
E il raffrescamento e i pannelli solari?
Nessuno dei due è incluso. Una pompa che raffresca anche, o una alimentata dal vostro fotovoltaico, di solito migliora il risultato, quindi considerate questa una stima prudente.
Quanto è accurato questo strumento?
È un modello di pianificazione a scopo didattico con ipotesi dichiarate, non una consulenza tecnica o finanziaria. Chiedete una diagnosi delle dispersioni termiche e preventivi scritti prima di decidere.
Questo è un modello di pianificazione a scopo didattico, con ipotesi dichiarate. Non costituisce consulenza finanziaria, fiscale o legale. Sostituite i dati con le vostre cifre e verificate le decisioni importanti con un professionista qualificato.