Cosa sono COP / EER dei climatizzatori / pompe di calore? SCOP/SEER

Cosa sono gli indici COP ed EER dei climatizzatori, condizionatori e pompe di calore? Come si calcolano e qual è la differenza rispetto ai parametri stagionali SCOP e SEER?

I coefficienti di prestazione COP ed EER indicano quanto è efficiente un climatizzatore, condizionatore o una pompa di calore. In pratica, mettono in relazione la potenza termica o frigorifera fornita dalla macchina con la potenza elettrica assorbita.

Più questi valori sono elevati, maggiore è l'efficienza della macchina nelle condizioni considerate.

COP ed EER: cosa sono?

Il parametro COP (Coefficient Of Performance) riguarda il funzionamento in riscaldamento, mentre l'EER (Energy Efficiency Ratio) riguarda il funzionamento in raffrescamento.

Entrambi sono rapporti adimensionali:

COP = potenza termica resa in riscaldamento / potenza elettrica assorbita

EER = potenza frigorifera resa in raffrescamento / potenza elettrica assorbita

Ad esempio, un climatizzatore che genera 6 kW termici in riscaldamento assorbendo una potenza elettrica di 1,2 kW avrà:

COP = 6 / 1,2 = 5

Significa che, nelle condizioni di prova considerate, per ogni kW elettrico assorbito la macchina fornisce 5 kW termici.

Analogamente, se in raffrescamento una macchina fornisce 5 kW frigoriferi assorbendo 1,25 kW elettrici:

EER = 5 / 1,25 = 4

In generale, quindi, più sono elevati COP ed EER, maggiore è l'efficienza della macchina. Non è però necessariamente vero che un apparecchio con COP o EER superiore debba sempre avere un prezzo di acquisto maggiore: il costo dipende anche da potenza, tecnologia, marca, funzioni, rumorosità e caratteristiche costruttive.

COP 5 significa rendimento del 500%?

Talvolta si sente dire che una pompa di calore con COP 5 ha un rendimento del 500%. L'espressione può essere intuitiva, ma va interpretata correttamente.

La pompa di calore non trasforma semplicemente 1 kWh di elettricità in 5 kWh di calore. Utilizza l'energia elettrica principalmente per azionare il ciclo frigorifero e trasferisce energia termica presente nell'ambiente esterno verso l'edificio.

Per questo può fornire più energia termica rispetto all'energia elettrica acquistata.

COP ed EER sono sempre uguali?

No. Il COP e l'EER dipendono dalle condizioni di funzionamento.

In particolare variano in funzione di:

• temperatura dell'aria esterna;
• temperatura interna;
• temperatura dell'acqua di mandata, nelle pompe di calore aria-acqua o acqua-acqua;
• carico richiesto alla macchina;
• funzionamento a pieno carico o a carico parziale;
• eventuali cicli di sbrinamento;
• tecnologia e regolazione della macchina.

Per questo motivo il COP indicato nella scheda tecnica deve sempre essere letto insieme alle condizioni alle quali è stato misurato.

Esempio: temperatura di mandata

Una pompa di calore aria-acqua può avere un COP molto elevato quando produce acqua a 35 °C, ma un COP sensibilmente inferiore quando deve produrre acqua a 55 °C.

È uno dei motivi per cui le pompe di calore lavorano particolarmente bene con sistemi a bassa temperatura, come pavimenti, pareti e soffitti radianti.

Cosa sono SCOP e SEER?

Per valutare in maniera più realistica l'efficienza nell'arco dell'intera stagione vengono utilizzati gli indici stagionali:

• SEER – Seasonal Energy Efficiency Ratio, relativo al raffrescamento;
• SCOP – Seasonal Coefficient Of Performance, relativo al riscaldamento.

Il SEER rappresenta l'efficienza energetica stagionale durante la stagione di raffrescamento, mentre lo SCOP rappresenta la prestazione stagionale durante la stagione di riscaldamento.

Il concetto è simile a quello di EER e COP, ma invece di considerare una singola condizione di funzionamento vengono considerate diverse condizioni di temperatura e di carico nel corso della stagione.

Il calcolo tiene inoltre conto dei consumi relativi ai diversi modi operativi e, quando applicabile, degli effetti dei cicli di accensione e spegnimento e dell'eventuale sistema di integrazione.

Differenza tra COP, EER, SCOP e SEER

COP ed EER sono stati sostituiti da SCOP e SEER?

Non propriamente. COP ed EER non sono parametri obsoleti e continuano a essere utilizzati nelle schede tecniche, nelle prove prestazionali e in diversi ambiti normativi.

SCOP e SEER sono stati introdotti per rappresentare meglio il comportamento stagionale degli apparecchi e costituiscono i principali indicatori utilizzati nell'etichettatura energetica dei normali climatizzatori reversibili.

La normativa europea distingue infatti il COP e l'EER nominali, riferiti a condizioni standard, dallo SCOP e dal SEER, che prendono in considerazione l'andamento della stagione e diversi modi di funzionamento.

SCOP e SEER cambiano con la temperatura?

Qui occorre fare una distinzione importante.

Il rendimento istantaneo della macchina cambia continuamente al variare delle condizioni esterne, della temperatura richiesta e del carico.

SCOP e SEER, invece, sono valori stagionali determinati secondo condizioni e procedure standardizzate. Non bisogna quindi immaginare che una macchina abbia un nuovo SCOP ogni volta che cambia la temperatura esterna.

È invece possibile trovare diversi valori di SCOP riferiti a differenti stagioni climatiche di riferimento.

Per il riscaldamento la normativa europea prevede infatti tre condizioni climatiche indicative:

• stagione media;
• stagione più calda;
• stagione più fredda.

Sull'etichetta energetica l'indicazione relativa alla stagione climatica media è obbligatoria, mentre quelle relative alla stagione più calda e più fredda possono essere indicate dal produttore.

SCOP 5: quanto consuma una pompa di calore?

Lo SCOP può essere utilizzato per avere una prima idea dei consumi stagionali.

Supponiamo che durante una stagione l'abitazione richieda 10.000 kWh termici per il riscaldamento e che, in maniera semplificata, la pompa di calore lavori con uno SCOP pari a 5.

Il consumo elettrico teorico può essere stimato come:

10.000 / 5 = 2.000 kWh elettrici

Con uno SCOP pari a 4, invece:

10.000 / 4 = 2.500 kWh elettrici

Maggiore è quindi lo SCOP, minore sarà, a parità di energia termica richiesta, il consumo elettrico teorico.

Nella realtà il consumo dell'edificio dipenderà naturalmente anche dal clima, dalla temperatura interna impostata, dalle dispersioni dell'immobile, dal dimensionamento dell'impianto e dalle modalità di utilizzo.

Qual è un buon valore di SCOP o SEER?

Non esiste un unico valore valido per qualsiasi apparecchio, perché bisogna confrontare macchine della stessa tipologia e destinate allo stesso utilizzo.

Come regola generale, tuttavia, valori più elevati di SCOP e SEER indicano una maggiore efficienza stagionale.

Per i climatizzatori interessati dalla relativa etichettatura europea, ad esempio, le classi di efficienza sono direttamente legate ai valori di SEER e SCOP. Nel sistema previsto dal Regolamento UE n. 626/2011, la classe A+++ parte da SEER ≥ 8,50 per il raffrescamento e SCOP ≥ 5,10 per il riscaldamento.

Cosa leggere sull'etichetta energetica?

Per un climatizzatore reversibile l'etichetta energetica può riportare diverse informazioni utili, tra cui:

• classe di efficienza energetica in raffrescamento;
• classe di efficienza energetica in riscaldamento;
• SEER;
• SCOP;
• carico teorico in kW;
• consumo energetico annuo indicativo;
• zona climatica di riferimento per il riscaldamento;
• livello di potenza sonora dell'unità interna ed esterna.

Il consumo annuo riportato sull'etichetta deriva da prove e calcoli standardizzati. Il consumo reale può quindi essere diverso in funzione dell'utilizzo dell'apparecchio e delle condizioni in cui viene installato.

COP e SCOP nelle pompe di calore aria-acqua

Nel caso delle pompe di calore aria-acqua è particolarmente importante osservare non soltanto il valore massimo pubblicizzato, ma le prestazioni alle temperature realmente necessarie all'impianto.

Una macchina destinata a un impianto radiante che lavora con acqua a circa 30-35 °C può trovarsi in condizioni molto differenti rispetto alla stessa macchina installata su radiatori che richiedono acqua a 55-60 °C.

Per questo, confrontando due pompe di calore, è sempre opportuno verificare COP e potenza resa alle stesse condizioni di temperatura.

COP ed EER per gli incentivi

COP, EER e gli indicatori stagionali possono avere importanza anche per verificare i requisiti prestazionali richiesti da normative e incentivi.

I valori minimi richiesti non sono però sempre gli stessi: dipendono dalla tipologia di pompa di calore, dalla sorgente, dalle condizioni di prova e dallo specifico incentivo.

Per questo motivo non è sufficiente verificare che una macchina abbia genericamente “un COP elevato”: occorre confrontare i dati certificati dal produttore con i requisiti previsti dalla specifica agevolazione.

Pompe di calore a gas: cos'è il GUE?

Per le pompe di calore a gas viene utilizzato il parametro GUE, acronimo di Gas Utilization Efficiency.

Il GUE rappresenta il rapporto tra l'energia termica utile prodotta dalla pompa di calore e l'energia fornita attraverso il gas.

In riscaldamento si può quindi esprimere, in maniera semplificata, come:

GUE = energia termica utile prodotta / energia del gas consumato

ENEA indica che, per le pompe di calore a gas ad assorbimento, il GUE è variabile in funzione della macchina e delle condizioni operative e presenta generalmente valori intorno a 1,5. Un GUE pari a 1,5 significa che a fronte di 1 kWh di energia del gas vengono forniti circa 1,5 kWh di calore utile.

Per le pompe di calore a gas esistono differenti modalità di prova in funzione della tecnologia: il GSE richiama, ad esempio, la UNI EN 12309 per le pompe di calore a gas ad assorbimento e specifiche procedure per quelle azionate da motore endotermico.

COP 4 e GUE 1,5: la pompa elettrica è sempre migliore?

No. Un COP pari a 4 e un GUE pari a 1,5 non devono essere confrontati direttamente come se indicassero il consumo dello stesso tipo di energia.

Il COP mette in relazione il calore prodotto con l'energia elettrica assorbita, mentre il GUE utilizza come riferimento l'energia del gas.

Per stabilire quale soluzione sia realmente più conveniente occorre valutare anche:

• prezzo dell'elettricità;
• prezzo del gas;
• rendimento stagionale reale;
• temperatura di lavoro dell'impianto;
• clima della località;
• presenza di fotovoltaico;
• costi di installazione e manutenzione.

Spero che l'articolo ti sia stato utile. A presto, Vincenzo.