Tecnologie e etichetta energetica

L’installazione di un generatore a condensazione, in luogo di una caldaia tradizionale, implica l'adeguamento di alcuni  componenti dell'impianto per un corretto funzionamento e per la sicurezza.
E’ necessario prevedere:

• la sostituzione della canna fumaria e l’installazione di una idonea all'evacuazione di fumi ad umido (materiali anticorrosione di tipo plastico: es. polipropilene PPs);
• l’installazione di dispositivi di scarico delle condense o di neutralizzatori;
• procedere alla “defangazione” dell’acqua di scambio termico.

Un altro intervento molto conveniente, anche se oneroso, è quello che prevedere di integrare l’impianto tradizionale con piccoli impianti alimentati a fonti rinnovabili. Questi impianti, molto efficienti servono a preriscaldare il fluido che alimenta la caldaia.

La pompa di calore è una macchina efficiente che consente di trasferire del calore da un corpo a bassa temperatura (sorgente fredda) ad un corpo a temperatura maggiore (sorgente calda).

Le pompe di calore si distinguono anche in base alla sorgente di scambio termico che utilizzano:

• l’aria come sorgente fredda ha il vantaggio di essere disponibile ovunque; tuttavia la potenza resa dalla pompa di calore diminuisce con la temperatura della sorgente. Nel caso si utilizzi l’aria esterna, è necessario (intorno a 0°C), un sistema di sbrinamento che comporta un ulteriore consumo di energia;
• l’acqua come sorgente fredda garantisce le prestazioni della pompa di calore senza risentire delle condizioni climatiche esterne; tuttavia richiede un costo addizionale dovuto al sistema di adduzione
• il terreno, come sorgente fredda ha il vantaggio di subire minori sbalzi di temperatura rispetto all’aria. A distanza di alcuni metri la temperatura indisturbata del terreno è più vicina a quella dell'ambiente da climatizzare e questo favorisce il rendimento della pompa di calore. L'utilizzo del terreno come sorgente di scambio, nell’applicazione geotermica, può avvenire a elevata o ridotta profondità.

Pompe di calore elettriche a compressione

Le pompe di calore maggiormente diffuse sono alimentate elettricamente e utilizzano come sorgente fredda l'aria.
Il vantaggio nell’uso della pompa di calore elettrica a compressione deriva dalla sua capacità di fornire più energia (calore) di quella elettrica impiegata per il suo funzionamento in quanto estrae calore dall’ambiente esterno (aria-acqua-terreno).

L’efficienza di una pompa di calore è misurata dal coefficiente di prestazione “C.O.P.”, che è il rapporto tra energia fornita (calore ceduto al mezzo da riscaldare) ed energia elettrica consumata. Il C.O.P. è variabile a seconda del tipo di pompa di calore e delle condizioni di funzionamento: se si ipotizza un COP=3, vuol dire che per 1 kWh di energia elettrica consumato la PDC fornirà 3 kWh di energia termica prodotta.

L’applicazione della pompa di calore alla climatizzazione ambientale (riscaldamento e raffrescamento) è l’applicazione più conveniente poiché comporta un minor tempo di ammortamento del costo dell’impianto rispetto a un suo utilizzo per il solo riscaldamento. Nel caso di edifici esistenti, l’applicazione della pompa di calore per il condizionamento degli ambienti, sia invernale che estivo, richiede un intervento di ristrutturazione dell’intero impianto termico ed elettrico, con conseguente maggior costo.
La pompa di calore può essere utilizzata anche per la sola produzione di calore per il riscaldamento degli ambienti e la produzione di acqua calda sanitaria.

Pompe di calore ad assorbimento

La pompa di calore ad assorbimento a metano ed energia rinnovabile è un apparecchio in grado di produrre, come una normale caldaia a metano, acqua calda per riscaldamento degli edifici e ad uso sanitario. E’ una “pompa di calore” in quanto, come le pompe di calore elettriche, è in grado di recuperare energia rinnovabile dall’aria, dall’acqua e dal terreno e di raggiungere efficienze elevatissime anche superiori al 170%. Nella versione reversibile può fornire anche acqua fredda per il condizionamento estivo.
L'efficienza di una pompa di calore a gas è misurata dal valore di efficienza di utilizzazione del gas "G.U.E." (Gas Utilization Efficiency), che è il rapporto tra l'energia fornita (calore ceduto al mezzo da riscaldare) ed energia consumata dal bruciatore.
Il G.U.E. è variabile in funzione del tipo di pompa di calore e delle condizioni di funzionamento ed ha, in genere, valori intorno a 1,5. Questo vuol dire che per 1 kWh di gas consumato fornirà 1,5 kWh di calore al mezzo da riscaldare.

Un impianto di ventilazione meccanica è un sistema in grado di fornire, attraverso l’utilizzo di ventilatori elettromeccanici, un'adeguata portata d'aria di rinnovo ad un ambiente occupato da persone
La ventilazione è essenziale per garantire un opportuno livello di qualità dell’aria indoor e per diluire e ridurre i potenziali inquinanti volatili (bioeffluenti come la CO2, particolato solido, formaldeide, VOC) che possono influire negativamente sul benessere degli occupanti.
I sistemi di ventilazione meccanica più diffusi sono essenzialmente di due tipologie:

• singolo flusso, in cui sostanzialmente è presente un sistema di estrazione dell’aria interna viziata e conseguente immissione dell’aria esterna da apposite aperture situate nei locali da ventilare (sistema detto autoregolabile).
• doppio flusso, in cui l’impianto di ventilazione è formato da due canali di distribuzione separati. Un condotto controlla e regola l'immissione dell'aria (previa filtrazione), mentre l'altro è dedicato all'aria in estrazione. Le portate possono essere gestite in maniera ottimale mediante l'uso di sensori di controllo
  Gli attuali sistemi di ventilazione forzata a doppio flusso sono dotati di un recuperatore di calore che permette di cedere parte del calore dell’aria in uscita all’aria in ingresso. L'aria proveniente dall’esterno a bassa temperatura viene infatti fatta confluire in uno scambiatore di calore (o recuperatore) dove viene in parte riscaldata dal flusso dell’aria estratta.
  L’efficienza degli attuali recuperatori può arrivare fino all’ 80-90%.
  Il recupero del calore consente di ottenere livelli ottimali di ventilazione e al tempo stesso ridurre i consumi energetici dell'edificio. I sistemi più avanzati, ad elevato rendimento dello scambiatore, consentono infatti di limitare al minimo il dispendio termico dovuto al rinnovo dell'aria.

L’impianto di ventilazione provvede inoltre alla filtrazione di sostanze microinquinanti all'interno dell'edificio garantendo quindi un'adeguata qualità dell'aria. La ventilazione meccanica è particolarmente indicata in tutti gli edifici ad elevato livello di presenza degli utenti.

Con il termine BEMS (Building Energy Management System) sono indicati i sistemi di controllo computerizzati, software e hardware, in grado di monitorare, regolare e controllare gli impianti meccanici ed elettrici a servizio degli edifici; tali sistemi sono anche indicati come BACS (Building Automation and Control System). I servizi energetici gestiti dai BEMS sono:

• climatizzazione invernale ed estiva (se presente)
• ventilazione meccanica e/o naturale
• produzione di acqua calda sanitaria
• illuminazione artificiale e/o naturale

I BEMS sono particolarmente importanti poiché consentono di ottimizzare le prestazioni del sistema edificio-impianto in fase di esercizio, con condizioni di lavoro quanto più vicine a quelle di progetto e riducendo le interferenze dell’utenza e di altri agenti esterni; tali sistemi garantiscono, inoltre, le condizioni comfort e di qualità dell’aria all’interno dell’ambiente costruito.
Questo è particolarmente vero per edifici moderni o soggetti a riqualificazione energetica, in cui l’innovazione tecnologica favorisce l’utilizzo di soluzioni ibride, ossia servizi energetici assicurati dall’integrazione di una soluzione impiantistica in grado di interagire con l’involucro edilizio, a sua volta in grado di rispondere attivamente alla variazione della domanda da parte dell’utenza o delle condizioni ambientali.