Sistemi per la climatizzazione

Il riscaldamento e il raffrescamento degli spazi abitativi può essere realizzato abilitando differenti soluzioni, integrando le peculiarità proprie delle diverse tecnologie oggi disponibili.

Le differenti piattaforme per la produzione di energia pulita sono oggi una realtà e, in alcuni casi, sono disponibili per l’integrazione residenziale a costi contenuti. Se, dunque, parlare di fotovoltaico, eolico, solare termico e cogenerazione, qualche anno fa, significava elencare le buone possibilità di risparmio energetico, in attesa di costi e possibilità di installazione alla portata di tutti, in tempi recenti, le offerte si sono fatte più numerose, per un reale risparmio in bolletta. A distanza di molti mesi dalla fine del Conto Energia e in presenza di sgravi fiscali tramite detrazioni IRPEF del 50% e del 65%, per poter usufruire al massimo dei benefici delle rinnovabili è bene valutare l’integrazione tra più tipologie di sistemi, per l’approvvigionamento di energia elettrica, per la produzione di calore, acqua calda, per l’accumulo e l’illuminazione a basso consumo.

Oggi più che mai, la vera sfida, così come viene interpretata dai differenti player di mercato, riguarda l’integrazione tra le fonti di alimentazione sostenibile. Questo consente di massimizzare l’autoconsumo, riducendo la richiesta di energia dalla rete e ottimizzando la resa del proprio impianto fotovoltaico. Allo stesso tempo, l’adozione di un impianto solare termico combinato può consentire di riscaldare e raffrescare la casa senza dover investire ingenti somme per la fornitura del gas naturale. Le soluzioni sono molte e si basano sulle principali tecnologie oggi disponibili. In prospettiva, l’obiettivo è quello di creare vere e proprie “isole”, in grado di produrre l’energia necessaria per il funzionamento e persino capaci di generarne in eccesso, per la fornitura verso le reti intelligenti di domani, le smart grid.

Se si dispone di un impianto fotovoltaico, con o senza sistema di accumulo, può diventare particolarmente vantaggiosa l’integrazione parziale o totale di un sistema di climatizzazione a pompa di calore. Le pompe di calore consentono di riscaldare e raffrescare gli ambienti, per un maggiore comfort abitativo sia nella stagione calda, sia d’inverno. Si tratta di dispositivi capaci di operare sinergicamente con le risorse offerte dall’ambiente e in grado di ottimizzare i consumi energetici, riducendo al minimo le emissioni inquinanti. Le pompe di calore elettriche sfruttano un principio di funzionamento che può essere assimilato ai convenzionali apparati frigoriferi.
Di fatto, in un frigorifero il calore viene condotto dall’interno verso l’esterno della struttura, mentre in una pompa di calore avviene esattamente il contrario. Il calore presente all’esterno, nell’aria, nell’acqua o nel terra, viene convogliato all’interno dell’abitazione tramite il sistema di riscaldamento. Si tratta però di un sistema capace di generare anche il fresco d’estate, tornando a funzionare, in linea di principio, come un frigorifero.
Di norma, il processo frigorifero si trova alla base delle pompe di calore elettriche oggi in commercio, e permette la compressione di un fluido in un ciclo continuo, tramite un compressore ermetico ad elevata efficienza.
Per capire come una pompa di calore sia in grado di offrire un’efficienza elevata e superiore a molti altri sistemi di climatizzazione, è stato sviluppato il Coefficiente di Prestazioni COP (Coefficient of Performance). Il valore indicato tramite il COP esprime il rapporto della cessione di calore rispetto alla potenza elettrica utilizzata. Tramite questo parametro è possibile confrontare le pompe di calore e l’efficienza effettiva e serve per generare un secondo coefficiente di riferimento. Stiamo parlando del APF, o coefficiente di lavoro annuo, che contempla le quote di energia elettrica assorbita nell’arco di un anno di operatività. Di fatto, perché si possa valutare correttamente l’efficienza dei dispositivi è necessario lavorare con un preciso punto di funzionamento e con determinate temperature. Non solo, ai fini della progettazione viene convenzionalmente considerato un periodo di funzionamento di un intero anno e la quantità di calore ceduta nel corso di questo periodo viene confrontata con l’energia elettrica assorbita dall’impianto complessivo.

Secondo uno studio ECBA Project l’enorme potenziale della tecnologia a pompa di calore elettrica permetterebbe di risparmiare 5 miliardi di Euro entro il 2020.
Le stime parlano di un risparmio netto di 1,7 miliardi di Euro per quanto riguarda le esternalità ambientali dei sistemi di riscaldamento e fino a 5 miliardi di Euro sui costi sociali, da oggi al 2020.
I benefici della piattaforma tecnologia sono sia ambientali, sia sanitari, e potrebbero ulteriormente aumentare, se sostenuti da una lungimirante politica di sostegno.
Secondo gli esperti: “Ipotizzando il fabbisogno termico di un appartamento “elementare” di 115 mq, situato in zona climatica D, intermedia per l’Italia (carico termico annuo 13,8 MWhth), il beneficio ambientale annuo è valutabile in circa 258,00 – 282,00 Euro per appartamento e quello nell’arco della vita tecnica della pompa di calore di riferimento (15 anni) in circa 4.000 Euro. Cifre a cui corrispondono non solo minori emissioni di gas ad effetto serra ma soprattutto minori costi sanitari associati alle emissioni inquinanti degli impianti di riscaldamento”.
“La valutazione dei costi esterni è particolarmente utile per le tecnologie ad alta efficienza energetica basate sul vettore elettrico, perché consente di effettuare un confronto ambientale equilibrato con le tecnologie non elettrificate, non limitato agli impatti ambientali diretti, bensì esteso agli impatti delle modalità di produzione dell’energia elettrica e all’efficienza del suo trasporto fino al consumo finale, e questo secondo regole di confronto il più possibile omogenee”.

Da qui possiamo facilmente intuire il vantaggio di un sistema di riscaldamento e raffrescamento che può funzionare per la maggiore parte del tempo adottando energia pulita e a costo zero, prodotto sul tetto della nostra casa.