Una pompa di calore e un forno a gas possono entrambi riscaldare bene una casa, ma lo fanno in modi fondamentalmente diversi. Una fornace brucia combustibile per creare calore. Una pompa di calore utilizza l’elettricità per spostare il calore dall’esterno all’interno e può invertire la direzione per fornire l’aria condizionata. La scelta migliore dipende dalla casa, dal clima, dalle tariffe dei servizi, dalle condutture e dall’attrezzatura esatta da confrontare.
Confronto veloce
| Fattore decisionale | Pompa di calore ad aria | Forno a gas |
|---|---|---|
| Metodo di riscaldamento | Trasferisce il calore esterno all’interno | Brucia gas naturale o propano |
| Raffreddamento | Solitamente incluso | Richiede un sistema AC separato |
| Metrica di efficienza | HSPF2/COP per riscaldamento; SEER2 per il raffreddamento | AFUE |
| Comportamento a basse temperature | La capacità e l’efficienza variano in base al modello e alla temperatura | L’output è meno influenzato dalla temperatura esterna |
| Combustione sul posto | Nessuno | SÌ; richiede una configurazione sicura di ventilazione e combustione |
| Possibile ibrido | Un sistema a doppia alimentazione abbina una pompa di calore a un forno | |
Come ciascun sistema utilizza l’energia
Poiché una pompa di calore sposta il calore invece di crearlo attraverso la resistenza o la combustione, può fornire più energia termica rispetto all’energia elettrica che consuma. Le prestazioni sono comunemente descritte con HSPF2 per il riscaldamento stagionale e il coefficiente di prestazione (COP) in condizioni specifiche. La sua efficienza di raffreddamento è descritta con SEER2.
Una fornace converte il combustibile in calore erogato. L’AFUE esprime l’efficienza annuale di utilizzo del carburante: un AFUE del 95% significa che il metodo di valutazione stima che il 95% dell’energia del carburante diventa calore utile nel corso di una stagione, mentre il resto viene perso. HSPF2 e AFUE non sono direttamente intercambiabili, quindi un numero più alto in una colonna non identifica di per sé il sistema a costo inferiore.
Il clima conta, ma la scelta delle attrezzature conta ancora di più
Le pompe di calore convenzionali più vecchie perdevano una capacità sostanziale con il calo della temperatura esterna. I moderni modelli per climi freddi utilizzano compressori a velocità variabile e controlli migliorati per mantenere una potenza molto maggiore alle basse temperature. Gli attuali criteri per i climi freddi di ENERGY STAR testano le prestazioni a 5°F e richiedono che i sistemi split qualificati mantengano almeno il 70% della loro capacità di riscaldamento a 47°F in quel punto di prova.
Ciò non significa che ogni pompa di calore sia adatta a ogni cella frigorifera. L’appaltatore ha bisogno del carico di riscaldamento di progetto della casa, della tabella della capacità a bassa temperatura dell’unità candidata e di un piano per le temperature inferiori al punto di equilibrio dell’unità. Il backup può essere costituito da una resistenza elettrica, da un forno o da un’altra fonte adeguatamente progettata.
Non è possibile rispondere ai costi operativi solo in termini di efficienza
I prezzi locali dell’elettricità e del gas possono invertire il risultato. Confronta il costo del calore fornito, non solo il prezzo del servizio stampato sulla bolletta. Includere anche le spese fisse per il servizio del gas che possono rimanere anche se il consumo di gas diventa ridotto.
Un appaltatore o un consulente energetico dovrebbe modellare:
- Fabbisogno di riscaldamento orario o stagionale per la casa
- Tariffe di elettricità e carburante, compresi i prezzi in base al tempo di utilizzo
- Prestazioni della pompa di calore alle temperature invernali locali
- AFUE del forno e perdite di distribuzione
- Funzionamento del riscaldamento integrativo e punto di commutazione del controllo
Siate cauti con le richieste di risparmio universali. Una pompa di calore che sostituisce il calore a resistenza elettrica ha una situazione economica diversa da quella che sostituisce un efficiente forno a gas in una regione a basso prezzo del gas.
Il comfort sembra diverso
I forni solitamente forniscono aria più calda in cicli più brevi. Le pompe di calore a velocità variabile spesso funzionano più a lungo e forniscono un calore più delicato e costante. La lunga autonomia non è automaticamente un difetto; possono migliorare la coerenza della temperatura e la filtrazione quando il sistema è dimensionato e messo in servizio correttamente.
I problemi di comfort sono spesso problemi di progettazione piuttosto che problemi tecnologici. Apparecchiature sovradimensionate, condutture inadeguate, rendimenti inadeguati, perdite elevate e isolamento debole possono rendere il sistema rumoroso o irregolare.
Installazione e apparecchiature esistenti
Una pompa di calore può essere interessante quando…
- È necessario sostituire sia il condizionatore che l’impianto di riscaldamento
- Attualmente usi resistenza elettrica, olio o propano
- La tua casa ha condotti adatti o un design senza condotto ha senso
- Desideri il riscaldamento e il raffreddamento da un unico sistema elettrico
- Un calcolo del carico supporta un modello disponibile alla temperatura di progettazione
Un forno a gas può rimanere pratico quando…
- Un forno relativamente nuovo è già in buone condizioni
- La casa ha carichi di riscaldamento molto elevati che non sono ancora stati ridotti
- Il servizio elettrico o la capacità dei pannelli renderebbero l’elettrificazione insolitamente costosa
- L’economia locale del carburante favorisce fortemente il gas dopo aver modellato i costi operativi completi
Non trascurare la doppia alimentazione
Un sistema a doppia alimentazione utilizza una pompa di calore per il raffreddamento e gran parte della stagione di riscaldamento, quindi passa a un forno a gas o petrolio in condizioni selezionate. ENERGY STAR lo identifica specificamente come un’opzione quando il proprietario di una casa ha un forno più nuovo ma deve sostituire un vecchio condizionatore d’aria centrale.
La temperatura di commutazione dovrebbe essere stabilita in base alle prestazioni delle apparecchiature, ai prezzi dei servizi pubblici e alle esigenze di comfort, non scelta per abitudine. Una configurazione di controllo inadeguata può cancellare gran parte del valore del progetto ibrido.
Domande da porre prima di firmare una proposta
- Eseguirai e fornirai il calcolo manuale del carico J?
- Qual è la capacità di riscaldamento della pompa di calore proposta alla nostra temperatura di progettazione invernale?
- Quale calore di riserva è incluso e quando funzionerà?
- Sono inclusi cambiamenti di condutture, aggiornamenti elettrici, permessi e lavori sulla condensa?
- Quali componenti interni ed esterni compatibili con AHRI vengono installati?
- Quali misurazioni di messa in servizio riceverò?
- Quali sono le garanzie su parti, manodopera e compressore/scambiatore di calore?
In conclusione
Scegliete da un calcolo specifico per la casa, non da uno slogan. Una pompa di calore per climi freddi ben selezionata può essere una valida soluzione completamente elettrica, un forno ad alta efficienza può ancora essere razionale in alcune case e la doppia alimentazione può essere un utile ponte. La qualità dell’installazione e il calcolo del carico spesso contano tanto quanto il badge sull’armadio.
Costruisci un confronto dei costi operativi specifici per la casa
| Ingresso | Lato pompa di calore | Lato forno a gas |
|---|---|---|
| Prezzo dell’energia | Tariffa elettrica marginale, compresi gli effetti stagionali o legati al tempo di utilizzo | Tariffa gas marginale più spese fisse solo quando cambiano con la decisione |
| Prestazione stagionale | Dati nominali e capacità alle temperature locali; utilizzo previsto del calore di riserva | AFUE e perdite di distribuzione |
| Carico di costruzione | Camera per stanza e carico di riscaldamento di progetto dopo i miglioramenti dell’involucro pianificati | |
| Distribuzione | Perdite nei condotti, pressione statica, equilibrio della stanza e se i condotti si trovano all’interno di uno spazio condizionato | |
| Ambito installato | Unità esterna, unità di trattamento dell’aria o batteria, controlli, servizio elettrico, riscaldamento di riserva, permessi | Autorizzazioni per forno, ventilazione, aria di combustione, lavori a gas, apparecchiature di raffreddamento, se necessarie |
| Manutenzione e assistenza | Competenza locale in climi freddi, controlli, sbrinamento, parti | Servizio combustione, scambiatore di calore, sfiato, sicurezza monossido di carbonio |
Non confrontare il coefficiente di prestazione pubblicizzato di una pompa di calore a una temperatura mite con la valutazione stagionale di un forno e chiamare il risultato completo. La capacità e l’efficienza di una pompa di calore cambiano con le condizioni esterne. Anche il consumo di carburante di una fornace, l’elettricità del ventilatore, il ciclo e le perdite dei condotti sono importanti. Utilizzare un modello orario quando l’investimento è elevato o il clima e la struttura tariffaria rendono sensibile il risultato.
La capacità alla temperatura di progetto è una questione di comfort
Una pompa di calore per climi freddi può continuare a funzionare ben al di sotto dello zero, ma “funziona” non è la stessa cosa che “copre l’intero carico di progetto”. Confrontare la capacità pubblicata del sistema selezionato alla temperatura locale invernale di progetto con il carico dell’edificio. Se c’è una lacuna, il progetto necessita di calore supplementare intenzionale, un punto di equilibrio a doppia alimentazione, attrezzature predisposte o riduzione del carico dell’edificio.
Il sovradimensionamento non è una polizza assicurativa gratuita. Può aumentare i costi, ridurre la deumidificazione del raffreddamento, creare cicli brevi, peggiorare il rumore dei condotti e rendere difficile la zonizzazione. Le apparecchiature a velocità variabile offrono un campo operativo più ampio, ma richiedono comunque la selezione e il flusso d’aria corretti.
Controllare le conseguenze elettriche e di combustione
L’elettrificazione completa può richiedere un nuovo circuito derivato, una capacità del pannello più grande, una valutazione del servizio o una strategia di gestione del carico, soprattutto quando è incluso il calore di riserva della resistenza. Un progetto di forno a gas necessita di ventilazione corretta, aria di combustione, gestione della condensa per i modelli a condensazione, tubazioni del gas e protezione dal monossido di carbonio. Tali elementi dell’ambito appartengono al confronto, non agli ordini di modifica dopo l’arrivo dell’attrezzatura.
Quando la doppia alimentazione merita considerazione
Un sistema a doppia alimentazione consente a una pompa di calore di gestire il raffreddamento e gran parte del riscaldamento annuale mentre un forno serve condizioni più fredde. Potrebbe essere adatto a una casa con infrastrutture del gas utilizzabili, capacità elettrica limitata, prezzi di picco elevati dell’elettricità o a un proprietario che cerca una transizione graduale. I controlli dovrebbero utilizzare una strategia di cambiamento economica o basata sulla capacità piuttosto che una temperatura arbitraria copiata da un’altra casa.
La scelta migliore può cambiare anche dopo la sigillatura dell’aria, l’isolamento o la riparazione del condotto. Ridurre prima il carico, quando possibile, quindi valutare l’attrezzatura per l’edificio migliorato. Questa sequenza può trasformare un progetto di pompa di calore apparentemente marginale in un progetto semplice.
Fonti e credito d’immagine
- ENERGY STAR: pompe di calore ad aria
- ENERGY STAR: Criteri chiave del prodotto per le pompe di calore
- ENERGY STAR: criteri chiave del prodotto per il forno
- Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti: aumenta i tuoi risparmi con le pompe di calore
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