Energie rinnovabili e pompe aerotermiche

Integrazione è la parola chiave dei moderni impianti tecnologici, comunemente si parla infatti di impianti integrati. L'integrazione di sistemi basati su diverse tecnologie permette di coniugare le esigenze di comfort, risparmio economico e rispetto dell'ambiente ed in alcuni casi la possibilità di avvalersi di incentivi economici di natura statale. Solare termico, solare fotovoltaico, tecnologie inverter, pompe di calore ed avanzati sistemi di regolazione con interfacce user friendly che a loro volta sfruttano le moderne tecnologie della comunicazione, costituiscono un insieme di risorse sempre più disponibili a costi competitivi, per la realizzazione dei sistemi integrati.

Il tutto senza dimenticare che per i nuovi impianti e per quelli esistenti e messi a norma o semplicemente modificati, le attuali leggi impongono dei vincoli minimi di riferimento per le prestazioni. Da tale punto di vista è bene ricordare che dallo scorso 31 Maggio sono entrati in vigore gli obblighi del Decreto Legge 3.3.2011 n. 28: DECRETO LEGISLATIVO 3 Marzo 2011. n. 28 Attuazione della direttiva 2009/28/CE sulla promozione dell'uso dell'energia da fonti rinnovabili, recante modifica e successiva abrogazione delle delle direttive 2001/77/CE e 2003/30/CE.

È stato quindi formalizzato un maggiore utilizzo delle fonti di energia rinnovabili. Il nuovo decreto ha recepito la direttiva 2009/28/CE del Parlamento Europeo sull'impiego delle fonti rinnovabili che di fatto ha stabilito le percentuali minime del loro impiego in relazione al fabbisogno termico totale degli edifici. Naturalmente, tali valori minimi sono correlati al fabbisogno richiesto per la loro climatizzazione, invernale ed estiva, e per la produzione di ACS (acqua calda sanitaria). Il Decreto ha definito l'energia da fonti rinnovabili come l'energia proveniente da fonti rinnovabili non fossili. Le fonti rinnovabili non fossili sono l'eolica, il solare, l'aerotermica, la geotermica, l'idrotermica, l'oceanica, l'idraulica, le biomasse, i gas di discarica, i gas residuati dai processi di depurazione e biogas in generale.

Con le energie rinnovabili, fino a prima del 31 Maggio del 2012 si doveva coprire soltanto il 50% del fabbisogno termico annuo richiesto per la produzione di acqua calda sanitari. Con il suddetto nuovo decreto, invece, si dovrà dalla sua entrata in vigore, coprire il 20% del fabbisogno termico totale e dal 2017, il 50% dello stesso fabbisogno termico totale. Tale differenza ha un notevole impatto sulle caratteristiche prestazionali che dovranno avere i nuovi impianti, con un accelerazione notevole nella direzione delle nuove tecnologie e materiali in grado di supportare i sistemi integrati che prevedono lo sfruttamento di almeno due diverse fonti di energia.

Pompe di calore aerotermiche

In funzione di tutto quanto sopra descritto sopra, la maggior parte delle case produttrici di sistemi di climatizzazione estiva ed invernale hanno reso disponibili nuovi sistemi o individuato soluzioni con cui rendere più performanti quelli esistenti sfruttando le energie rinnovabili, delle quali per la maggior parte delle comuni applicazioni, quella geotermica presenta maggiori difficoltà.
L'esempio più comune è quello delle pompe di calore aerotermiche. Le pompe di calore aerotermiche permettono di sfruttare l'energia generata da gas metano che alimenta direttamente la pompa di calore e quella ricavata dall'aerotermia. Per aerotermia si intende lo scambio di calore tra la pompa e l'aria.

Gli impianti con pompa di calore aerotermica presentano innumerevoli vantaggi rispetto all'utilizzo dell'energia geotermica (scambio con il terreno). Gli impianti con pompe di calore aerotermi che, non necessitano di terreno esterno, né di autorizzazioni specifiche per l'utilizzazione dei terreni, inoltre non richiedono i costi relativi agli interventi di scavo e per la posa degli scambiatori di calore, necessari per gli impianti o sistemi geotermici.

I limiti che bisogna considerare per le pompe di calore aerotermi che sono connessi alle forti variazioni termiche della dell'aria esterna all'edificiio servito. Nei casi peggiori, l'aria esterna può infatti raggiungere temperature molto basse, con tali temperature la pompa di calore si ritrova a lavorare con valori di COP (coefficient of performance) assai limitati.

Tali valori possono far funzionare l'impianto con costi eccessivamente elevati. In tali casi l'uso di caldaie può compensare le mancanze parziali o totali delle pompe di calore aria acqua. Le caldaie si attivano quando il costo del calore producibile dalle pompe di calore aria acqua non è più conveniente, le moderne caldaie saranno naturalmente caldaie a condensazione in grado di ricavare calore dai fumi di scarico.