Alta efficienza energetica con le pompe di calore

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Aziende &
& dintorni
Dintorni
a cura
Paola Mezzalira
A cura di
ClivetdiSpA
maggio 2012
la termotecnica
Alta efficienza energetica
con le pompe di calore
Clivet per il complesso residenziale
Borgo Morandi
Clivet presenta i risultati ottenuti dall’impiego della pompa di calore GAIA Aria 31 per il riscaldamento, il raffreddamento e la produzione di
acqua calda sanitaria del nuovo complesso residenziale Borgo Morandi di Solarolo, Ravenna, una delle esperienze più avanzate e innovative
nel panorama edilizio italiano, mostrando il contributo della tecnologia della pompa di calore all’ottenimento della Classe CasaClima A+.
Il complesso residenziale in fase di ultimazione Borgo
Morandi a Solarolo in provincia di Ravenna è una delle
eccellenze italiane dal punto di vista urbanistico, architet-
tonico e tecnico per l’attenzione all’ambiente e all’uomo,
al risparmio del suolo e delle risorse non rinnovabili.
Le abitazioni che lo compongono consumano dal 50%
all’80% in meno rispetto alle abitazioni con impianti tradizionali a combustione e la scelta della rivoluzionaria
pompa di calore a ciclo annuale GAIA Aria 31 di Clivet,
in abbinamento a corrette scelte sull’isolamento termico
dell’involucro edilizio, si è rivelata determinante per l’ottenimento della Classe CasaClima A+.
La realizzazione presenta un grande valore, non solo
importante per le soluzioni tecnologiche adottate e per
l’efficienza energetica ottenuta, ma anche per dimostrare
come un’edilizia ad alta efficienza e basso impatto ambientale sia possibile anche con costi ragionevoli.
Da area dismessa a borgo residenziale
Frutto di un’attenta operazione di riqualificazione di
un’area artigianale dismessa, della quale ha anche riutilizzato il materiale di costruzione, Borgo Morandi è un
complesso residenziale composto da cinque palazzine (4
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LA PAROLA AL PROGETTISTA
Spiega l’ingegner Sergio Pesaresi, progettista del complesso: “Grazie all’alta efficienza delle pompe di calore GAIA Aria 31 ed all’involucro
molto performante, il consumo annuo per il riscaldamento per metro quadro calpestabile è pari a 23 kWh/m2/a, un bel risultato se si pensa
che una casa costruita, bene, negli anni Settanta/Ottanta ne consuma almeno 150”. E continua: “Un appartamento nuovo, costruito secondo
la normativa vigente, di 100 m2 consuma almeno 60x100 = 6.000 kWh/a (termici) per il riscaldamento e la produzione di acqua calda
sanitaria. Utilizzando una ottima caldaia a condensazione a gas metano (rendimento = 1) occorrono 6.000 x 0,08 = 480 €/anno. Inoltre la
conduzione della casa con una famiglia di quattro persone richiede mediamente altri 3.500 kWh elettrici. Grazie all’installazione di pannelli
fotovoltaici di 1 kWp, prevista per legge, che producono a Solarolo 1.200 kWh, la richiesta di energia elettrica diventa 3.500-1.200=2.300
kWh. Grazie all’incentivo e allo scambio sul posto previsti dal Conto Energia, la spesa per l’energia elettrica è pari a 70 €. In definitiva la
spesa energetica di una casa nuova con caldaia a gas è pari a 550 €/anno.
Le case del Borgo Morandi consumano 23 kWh/m2/a per riscaldamento più 17 kWh/m2/a per l’ACS cioè 4.000 kWh per ogni appartamento
di 100 m2. Utilizzando la pompa di calore GAIA Aria 31, che ha un COP medio stagionale pari a 4,0, occorrono 1.000 kWh elettrici. Inoltre
abbiamo visto che la conduzione della casa con una famiglia di quattro persone richiede mediamente altri 3.500 kWh elettrici. Pertanto la richiesta totale di energia elettrica risulta pari a 1.000+3.500=4.500 kWh. Grazie all’installazione di pannelli fotovoltaici di 2,5 kWp, superiore
al minimo previsto per legge, che producono a Solarolo 3.100 kWh, la richiesta di energia elettrica diventa 4.500-3.100=1.400 kWh. Ma,
grazie all’incentivo e allo scambio sul posto”previsti dal Conto Energia, la bolletta energetica diventa positiva e si incassano 910 € all’anno”.
per quegli scopi per i quali l’acqua potabile sarebbe sprecata: la pulizia dei sanitari e l’innaffiamento dei giardini.
Le case di Borgo Morandi possiedono un elevato comfort
interno in quanto sono stati eliminati tutti i ponti termici
e l’aria all’interno degli ambienti viene pre-trattata per
eliminare batteri, polveri e smog e per garantire il controllo
dell’umidità, oltre ad essere preriscaldata gratuitamente
dall’aria esausta che viene estratta dalla casa (dai bagni
e dalle cucine).
Il complesso è inoltre dotato di un elevato comfort acustico,
sia nei confronti dei rumori esterni che interni. Grande attenzione è stata prestata alla realizzazione degli impianti
dedicati al comfort termo igrometrico delle abitazioni.
soluzioni quadrifamiliari ed una bifamiliare) progettate e
costruite con il protocollo CasaClima A+.
Il complesso non consuma combustibili fossili (non usa
gas metano neanche in cucina in quanto sono installati piani di cottura ad induzione) e non emette CO2 in
quanto per riscaldare e raffrescare usa una pompa di
calore aria-acqua elettrica, che grazie all’abbinamento
con i pannelli fotovoltaici installati in copertura consente di
considerare l’impianto 100% energia rinnovabile, poiché
l’energia prelevata da GAIA dalla rete elettrica è coperta
dall’elettricità generata dai pannelli fotovoltaici. Borgo
Morandi, inoltre, recupera l’acqua piovana e la utilizza
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A proposito di Clivet
Clivet è un’azienda all’avanguardia nel settore dei sistemi in pompa di calore,
che in oltre 20 anni di esperienza si è specializzata per le applicazioni nel
terziario, dove ha saputo ottenere quote di mercato di rilievo che in Italia, per
alcuni settori applicativi, raggiungono anche il 50%. Lo dimostrano importanti
realizzazioni come Centri Commerciali, Outlet Villages, Centri direzionali,
Complessi residenziali, Strutture sanitarie, oltre 1000 sale cinematografiche ed
hotel tra le catene più prestigiose.
Molte centinaia di queste grandi realizzazioni, che hanno registrato risultati
sorprendenti, dal 30 al 60% di risparmio di energia primaria, confermano la
validità delle soluzioni Clivet e proiettano la realtà verso il futuro del settore
con importanti obiettivi per il settore residenziale, per il quale Clivet ha ideato
ELFOSystem, un sistema unico al mondo che porta l’esperienza dei sistemi in
pompa di calore a ciclo annuale anche nelle abitazioni singole o plurifamiliari.
Clivet in Italia dispone di un’area operativa di 50.000 m2 sita a Feltre (Belluno),
composta da più unità produttive. In queste sedi produttive e nelle filiali commerciali estere con cui Clivet è presente in 7 nazioni - Inghilterra, Spagna, Germania,
Olanda, Emirati Arabi, Russia ed India - oltre 900 professionisti contribuiscono
al raggiungimento di un unico obiettivo: il comfort sostenibile.
www.clivet.com
La soluzione impiantistica
Per il riscaldamento, il raffreddamento e la produzione di
acqua calda sanitaria sono state previste 18 pompe di calore
GAIA Aria 31, una per ogni alloggio. Si tratta di innovative
unità-impianto ad energia rinnovabile, che integrano in sé
tutti i principali elementi di una centrale termica incluso accumulo da 200 litri per la produzione di acqua calda sanitaria,
gruppi di pompaggio e predisposizione per il collegamento
ai pannelli solari termici.
La diffusione del calore è stata affidata ai pannelli radianti
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che, funzionando a bassa temperatura, migliorano il comfort
abitativo e rendono l’accoppiamento con la pompa di calore
GAIA Aria 31 la migliore soluzione in termini di efficienza
complessiva, impareggiabile da qualsiasi impianto tradizionale con caldaia anche a condensazione.
L’utilizzo delle pompe di calore GAIA Aria 31 ha permesso
inoltre di semplificare notevolmente l’impianto (un solo impianto per il riscaldamento ed il condizionamento, eliminando gli antiestetici condizionatori split), ed essendo l’unità in
grado di produrre acqua contemporaneamente a tre differenti temperature anche l’efficienza complessiva dell’impianto
ha trovato grande beneficio, come spiega l’ingegner Sergio
Pesaresi: “GAIA Aria 31 riesce a soddisfare la fornitura di
acqua per i pannelli radianti della zona giorno situata al
piano terra, di acqua ad una differente temperatura per il
primo ed il secondo piano adibiti a zona notte. In questo
modo permette di ridurre gli ingombri della centrale termica, oltre a garantire un’efficienza tale da portare la casa in
Classe CasaClima A+”.
GAIA Aria 31 non utilizza combustibili fossili e non produce
fumi o altre sostanze nocive, per questo tutte le opere di adduzione gas, la canna fumaria ed i dispositivi di sicurezza tipici
delle installazioni con caldaia sono stati eliminati e con esse
i relativi costi sia dell’impianto iniziale che di manutenzione
periodica.
I risultati
Il fabbisogno energetico annuo di riscaldamento, risultante
per ogni singolo appartamento di Borgo Morandi, è di soli
23 kWh/m2/a, da notare che per l’ottenimento della Classe
A il limite è <30 kWh/m2/a. Ma il valore di Borgo Morandi
va oltre l’ottenimento della prestigiosa Classe CasaClima A+,
basti solo pensare che il consumo medio di una costruzione
simile nelle dimensioni e destinazione d’uso, ma eseguita
con tecniche costruttive anni Novanta ed impianto di riscaldamento a combustione con caldaia, si aggirava intorno ai
150 kWh/m2. Con 23 kWh/m2 stiamo parlando di consumi
nell’ordine di 1/6 rispetto agli edifici tradizionali.
Conclusioni
L’esperienza Clivet dimostra dunque che un futuro con edifici
a basso consumo è possibile ed implica l’utilizzo di nuove
tecnologie basate sulle risorse rinnovabili.
Tra tutte le tecnologie oggi disponibili la pompa di calore si
distingue per efficienza energetica, bassi costi di esercizio ed
ampio utilizzo di fonte rinnovabile di energia.
Come tutte le nuove tecnologie, quella dei sistemi in pompa
di calore, richiede certamente maggiori attenzioni nelle fasi
iniziali, specie nella fase progettuale e realizzativa, ma i
risultati che ne conseguono valgono per tutto il ciclo di vita
dell’impianto e portano a risparmi importanti a favore dell’utilizzatore e dell’ambiente.
La realizzazione di questo eccellente progetto, infatti, è legata anche alla grande opera di regia ed orientamento tec-
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nologico attuata dall’Ingegner Pesaresi, titolare dello Studio
LogicaGotica di Rimini, che con la propria esperienza ed
attenzione ad un corretto coordinamento di tutti gli attori, ha
reso possibile, non solo la realizzazione di un’opera ad alta
efficienza energetica, ma anche il contenimento dei costi a
valori sostenibili.
Spiega l’ingegner Pesaresi: “L’edilizia ad alta efficienza
deve essere accessibile a tutti! È da sfatare il luogo comune
per cui la qualità sia un lusso per pochi. Lusso è sprecare, è
consumare inutilmente”.
E conclude: “Il costo di costruzione di Borgo Morandi è di
1.250 €/m2 in linea con i costi dell’edilizia tradizionale”.
Sistemi in pompa di calore
Gli edifici sono responsabili di circa il 40% del consumo di energia primaria a livello nazionale e buona parte di questa
energia (in una abitazione privata ad esempio può valere anche l’80%) viene utilizzata per la produzione di acqua
calda sanitaria, il riscaldamento ed il condizionamento degli spazi adibiti alle persone. Riscaldare e condizionare
gli ambienti, risparmiando energia, è dunque un fattore che condizionerà le costruzioni edilizie negli anni a venire.
Oggi infatti si preme molto sull’aumento degli isolamenti in edilizia al fine di limitare i fabbisogni e non tutti sanno
che è possibile dimezzare ulteriormente i consumi di energia e le emissioni di CO2, utilizzando la tecnologia della
pompa di calore che sfrutta dal 75% al 100% fonti rinnovabili, rispetto alle soluzioni tradizionali a combustione che
impiegano fonti fossili.
Una tecnologia promossa dall’Unione Europea
L’Unione Europea, per ridurre i consumi di energia primaria e limitare le emissioni di CO2 in atmosfera, nel 2009
ha emanato un’importante Direttiva (2009/28/CE del 23 aprile 2009) che promuove l’uso dell’energia da fonti
rinnovabili (RES, Renewable Energy Sources), con la quale l’energia solare indiretta contenuta in aria, acqua e terra,
sfruttata dalle pompe di calore, è riconosciuta come fonte di energia rinnovabile. Questo elemento ha portato i sistemi
in pompa di calore ad essere considerati al pari delle altre tecnologie, tipo il solare, le biomasse, l’eolico e l’energia
delle maree, dando certamente una posizione di primo piano che già da tempo meritavano.
Il mercato Europeo, già da alcuni anni, considera la pompa di calore una soluzione eccellente per il riscaldamento
degli edifici, con sviluppi molto interessanti in Germania, Francia, Svizzera e nei Paesi Nordici dove, ad esempio in
un paese come la Svezia, oltre l’80% del mercato vede sistemi in pompa di calore al posto delle tradizionali caldaie.
Nei Paesi del Sud Europa ed in particolare in Italia, dove beneficiamo di temperature medie stagionali ben superiori al
Nord Europa, la tecnologia della pompa di calore prevede efficienze anche superiori, dunque ancora più convenienti.
E in Italia?
Anche in Italia si stanno facendo grandi passi nella direzione di un ampio impiego di questo tipo di sistemi basati
sulla tecnologia della pompa di calore, già con la legge finanziaria le pompe di calore beneficiano del 55% di credito d’imposta ed ora con il decreto n.28 di recepimento della direttiva RES del 3 marzo 2011 (Decreto Romani)
lo sviluppo su larga scala di questa tecnologia sembra veramente prossimo.
In base a questo decreto, dal 31 maggio 2012, è richiesta una copertura del 50%, mediante fonti rinnovabili, del
fabbisogno di energia termica per la produzione di acqua calda sanitaria. Per il riscaldamento ed il raffreddamento,
il decreto prevede invece una crescita graduale della copertura del fabbisogno complessivo dell’immobile con fonti
rinnovabili, fino a raggiungere nel 2017 il 50% (20% quando la richiesta del pertinente titolo edilizio è presentata
dal 31 maggio 2012 al 31 dicembre 2013 - 35% quando la richiesta del pertinente titolo edilizio è presentata
dal 1 gennaio 2014 al 31 dicembre 2016 - 50% quando la richiesta del pertinente titolo edilizio è rilasciato dal 1
gennaio 2017).
I sistemi tradizionali per il riscaldamento e la produzione di acqua calda sanitaria, basati sulla tecnologia della
combustione, sono in una condizione di grande difficoltà per garantire questo tipo di requisiti. Le pompe di calore,
invece, sfruttando dal 75 al 100% di energia rinnovabile, sono destinate ad avere uno sviluppo esponenziale nei
prossimi anni, offrendo una grande opportunità al nostro Paese sia dal punto di vista della riduzione dell’impatto
ambientale che economica.
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