Pompe di calore: 3 benefici e 3 criticità
È ormai opinione diffusa e condivisa che le pompe di calore saranno protagoniste negli interventi di riqualificazione energetica degli edifici.
L’impiego di una pompa di calore in un edificio comporta sicuramente molti benefici ma non è esente da possibili criticità!
Ecco di seguito i 3 principali punti di forza dell’utilizzo delle pompe di calore e i 3 fattori di criticità che un progettista deve considerare.
BENEFICI DELLE POMPE DI CALORE
1 - EFFICIENZA
Cosa significa utilizzare un generatore efficiente?
Un generatore efficiente è un dispositivo che permette di utilizzare il minor quantitativo di energia possibile per soddisfare la domanda energetica richiesta da un certo servizio.
Quantificare l’efficienza è possibile tramite il calcolo del rendimento, il rapporto fra l’energia in uscita dal generatore (QH,gn,out) e l’energia in ingresso al generatore (QH,gn,in): maggiore è il QH,gn,out e minore il QH,gn,in, più alta sarà l’efficienza del generatore.
La tecnologia della pompa di calore consente di massimizzare questo rendimento e quindi di lavorare in maniera molto efficiente, come può dimostrare il confronto fatto con una caldaia a condensazione in assenza di impianto fotovoltaico.
Dove:
QH,gn,out = energia in uscita dal generatore
QH,gn,in = energia in ingresso al generatore
Fpnren = fattore di conversione in energia primaria non rinnovabile
QH,pnren = fabbisogno di energia primaria non rinnovabile
2 - TRANSIZIONE ENERGETICA
L’abbandono dell’utilizzo di combustibili fossili (metano, gasolio, GPL…) in favore di vettori energetici che non comportino emissioni dirette di CO2 e che possano essere prodotti con fonti energetiche rinnovabili è un imperativo: il vettore che permette oggi di seguire questo percorso è l’energia elettrica.
Qual è il generatore alimentato ad energia elettrica che presenta la miglior efficienza? La pompa di calore, naturalmente.
3 - RISPETTO DELLE QUOTE RINNOVABILI
Il DLgs. n. 199/2021 prevede che il 60% del fabbisogno dei servizi energetici di un edificio sia coperto dall’utilizzo di fonti rinnovabili e che, allo stesso tempo, sia installata una quota minima di fotovoltaico. Al momento tali prescrizioni sono richieste per interventi importanti, come nuove costruzioni e demolizioni e ricostruzioni, ma è probabile che questi obblighi si estenderanno in futuro anche ad interventi più comuni, come le ristrutturazioni importanti.
La pompa di calore potrà rappresentare anche in questi ultimi casi la soluzione per il rispetto delle indicazioni del decreto, grazie al calcolo della quota parte di energia prodotta da considerarsi rinnovabile (Eres) e l’installazione del fotovoltaico.
CRITICITÀ DELLE POMPE DI CALORE
La sfida dell’efficienza energetica porta i progettisti termotecnici a confrontarsi con tecnologie complesse da applicare, che richiedono studi e verifiche sempre più evoluti per un corretto utilizzo.
La competenza del progettista diventa fondamentale: un prodotto tecnologicamente molto avanzato che viene dimensionato e installato in modo impreciso risulta, a livello di efficienza energetica, una soluzione sicuramente peggiore rispetto a un prodotto meno performante ma ben dimensionato ed installato.
Ecco le 3 principali criticità che occorre considerare nell’inserimento a progetto di una pompa di calore.
1 - TEMPERATURE IMPIANTO COMPATIBILI CON IL FUNZIONAMENTO IN POMPA DI CALORE
Una pompa di calore deve essere messa in condizione di poter lavorare in maniera efficiente. È quindi fondamentale calcolare le temperature di mandata con cui dovrà alimentare l’impianto termico, trovando una soluzione che consenta di minimizzarle mantenendo inalterato il comfort.
L’isolamento dell’involucro, la modalità di funzionamento dell’impianto e la potenza dei corpi scaldanti sono aspetti fondamentali sui cui poter intervenire per ridurre le temperature di mandata.
Lo stesso impianto, fatto lavorare in maniera opportuna, necessita di temperature di mandata più basse compatibili con un funzionamento efficiente della pompa di calore, come mostrato dalle immagini seguenti:
2 – SPAZI E BUDGET
La pompa di calore innanzitutto necessita di spazi adeguati.
L’installazione della pompa di calore può avvenire esclusivamente in uno spazio dedicato esterno rispetto all’abitazione: laddove questi spazi non siano presenti, come potrebbe capitare in edifici situati in centri storici o in appartamenti, non sarà possibile installare una pompa di calore.
Anche la tipologia di macchina può fare la differenza: le pompe di calore monoblocco sono generalmente più ingombranti di quelle splittate, ma anche queste ultime richiedono una porzione di spazio all’interno dell’edificio in cui posizionare l’unità interna. La produzione di acqua calda sanitaria, poi, richiede un ulteriore spazio per un “accumulo”, in quanto non potrà essere istantanea.
La pompa di calore implica anche una valutazione di carattere economico da parte del cliente.
Una pompa di calore richiede un investimento sicuramente superiore rispetto a quello previsto per un generatore tradizionale; sebbene sia spesso idonea a rientrare in sgravi e incentivi fiscali, ad oggi non è purtroppo un generatore alla portata di tutti i committenti.
3 – CORRETTO DIMENSIONAMENTO
Scegliere la giusta taglia di una pompa di calore non è banale.
Se sovradimensionata avrà un costo maggiore e rischierà di lavorare, per un certo periodo dell’anno, in on/off anche se modulante: ciò comporta una perdita di efficienza con conseguente aumento dei consumi ed un’usura del compressore.
Se sottodimensionata, rischia invece di essere insufficiente per soddisfare il carico termico dell’edificio o il modo di condurre l’impianto desiderato dal committente.
Gli strumenti per dimensionare al meglio le pompe di calore, come la firma energetica ed il calcolo orario, esistono da tempo, sebbene siano ancora poco utilizzati: compito del professionista combinare questi strumenti con la propria esperienza e con un software tecnico adeguato al fine di individuare la taglia corretta della pompa di calore che soddisfi le esigenze e le aspettative del committente.