Sistemi di climatizzazione ibridi e detrazioni fiscali 65%

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– A cura di Alessandro Mosele

schema sistema ibridoIn questo articolo verrà illustrato, in modo da renderlo sufficientemente chiaro anche ai non addetti ai lavori, il funzionamento di un sistema di climatizzazione ibrido e la possibilità di usufruire del 65% di detrazione fiscale in caso di sostituzione di generatori di calore preesistenti.

Si definisce generatore di calore o in termici meno tecnici “caldaia” una macchina finalizzata alla produzione del calore attraverso un processo di combustione. Si distinguono quindi generatori di calore alimentati a gas, a gasolio o altri combustibili liquidi, a legna o altre biomasse. Si distinguono inoltre generatori di calore “tradizionali” da generatori di calore “a condensazione”, caratterizzati da un maggior rendimento (fino al 15% in più) ottenuto grazie alla condensazione del vapore acqueo presente nei fumi prodotti dalla combustione, con il conseguente recupero di gran parte del calore latente di evaporazione che nei generatori tradizionali viene completamente perso.

Si definisce pompa di calore (PDC) una macchina più evoluta della precedente, che in base al secondo principio della termodinamica può trasferire calore da una “sorgente fredda” (per esempio l’aria esterna) ad un “pozzo caldo” (l’ambiente da riscaldare) con un certo apporto di “lavoro” (energia elettrica nel caso di PDC elettriche). Analogamente in estate la stessa macchina consente di raffrescare lo stesso ambiente trasferendo il calore dall’interno, a temperatura più bassa, all’esterno, a temperatura maggiore, sempre al prezzo di una certa quantità di energia elettrica fornita. In sostanza grazie al “lavoro” fornito (che serve principalmente ad azionare il compressore che costituisce il “cuore” della pompa di calore) è possibile invertire quello che in natura avviene spontaneamente, cioè il trasferimento di calore da corpi o fluidi a temperatura maggiore a corpi o fluidi a temperatura inferiore. Quello che rende tale macchina conveniente è che il lavoro fornito è sono una piccola parte rispetto al calore che la macchina traferisce.
Spieghiamo meglio il concetto con un esempio concreto. Consideriamo una classica “stufetta elettrica”, in cui una resistenza elettrica trasforma la corrente elettrica che la alimenta in calore per il cosiddetto “effetto Joule” (dal nome del fisico inglese James Prescott Joule (1818-1889) che lo scoprì): l’energia elettrica fornita viene integralmente dissipata in calore, cioè il rapporto tra il calore generato e l’energia elettrica fornita vale 1.
La pompa di calore invece, grazie al più complesso processo termodinamico che ne costituisce il principio fisico, consente di generare, o meglio di trasferire, una maggior quantità di calore. Questo è la somma dell’energia elettrica fornita e del calore che viene spostato dalla sorgente termica (per esempio l’aria esterna) all’ambiente da riscaldare: il rapporto tra il calore generato l’energia elettrica fornita, viene denominato “COP”, coefficient of performance e, a seconda delle condizioni di funzionamento, può anche essere superiore a 4.
Un’altra caratteristica importante di una PDC è che, mentre l’efficienza di un generatore di calore (denominata “rendimento”) è quasi indipendente dalla temperatura dell’aria esterna e, anche per i migliori generatori di calore a condensazione, non supera di molto l’unità, quella di una pompa di calore (il COP) può essere molto maggiore ma è variabile in funzione delle temperatura esterna e della temperatura del fluido vettore (generalmente acqua o miscele di acqua e glicole).
Il COP è tanto maggiore quanto più piccola è la differenza di temperatura tra la sorgente fredda e il pozzo caldo. Quindi il COP cala al calare della temperatura esterna (la PDC è meno efficiente quando fa molto freddo), ma cresce al calare della tempertura media del fluido vettore (la PDC è molto pià efficiente con impianti a bassa temperatura, come i pannelli radianti, rispetto a impianti ad alta temperatura, come i radiatori).

La convenienza di una pompa di calore rispetto ad una caldaia dipende quindi da vari fattori, principalmente la temperatura dell’aria esterna, il tipo di corpi scaldanti (radiatori, pannelli radianti, ecc.), il costo del gas metano e dell’energia elettrica, la possibilità di disporre di energia elettrica da fonti rinnovabili (pannelli solari fotovoltaici).

Un sistema ibrido, costituito nella maggior parte dei casi da un generatore di calore a condensazione, da una pompa di calore e da un regolatore o gestore di sistema, permette di migliorare l’efficienza di un impianto tradizionale con sola caldaia senza rinunciarne ai vantaggi. Grazie al regolatore infatti viene stabilita una temperatura dell’aria esterna detta di commutazione o di backup ad di sopra della quale viene attivata la PDC mentre al di sotto viene attivata la caldaia. Alcuni regolatori permettono anche di calcolare la temperatura di commutazione in funzione dei costi del gas metano e dell’energia elettrica in modo che si attivi prioritariamente la macchina che permette di minimizzare i costi di produzione del calore.

Un sistema ibrido può essere una buona soluzione in molte situazioni in cui non sia possibile o conveniente optare esclusivamente per una pompa di calore (per esempio nei casi di impianti con corpi scaldanti che non siano a bassa temperatura) e garantisce la possibilità di raffrescare gli ambienti nella stagione estiva senza ulteriori gruppi frigoriferi, purchè i corpi scaldanti costituenti il sistema di emissione del calore siano adatti anche al raffrescamento (essenzialmente ventilconvettori e pannelli radianti).
Vanno però valutati attentamente tutti i requisiti richiesti considerando in particolare che un sistema ibrido occupa più spazio di una semplice caldaia e che l’unità esterna della pompa di calore richiede spazi idonei e in certi casi una particolare attenzione alla progettazione acustica per evitare problemi di disturbo da rumore.

Per quanto rigurda infine la possibilità di detrazioni fiscali per i sistemi ibridi l’opportunità più conveniente è quella rappresentata dal 65% (Legge 296/06 e s.m.i.) come sostituzione di un generatore di calore preesistente. A tal proposito ENEA nella FAQ n.45 (http://efficienzaenergetica.acs.enea.it/faq.pdf), ha recentemente specificato che “ai fini dell’agevolazione ai sensi del comma 347, fermo restando il rispetto dei requisiti tecnici essenziali per la caldaia a condensazione, la pompa di calore, nella configurazione connessa e integrata alla caldaia, rientra tra le apparecchiature elettriche ed elettroniche agevolabili ai sensi dell’Art.3 del “decreto edifici” (DM 19 febbraio 2007)”.

Per approfondimenti potete consultare questa pubblicazione che trovate assieme alle altre della stessa collana qui:
[1] La pompa di calore, ENEA – Collana “Sviluppo sostenibile”


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