Alla luce del Pniec, il Piano nazionale integrato energia e clima, le pompe di calore emergono come tecnologia chiave, soprattutto nel residenziale, per far fronte alle esigenze di riscaldamento/raffrescamento.
POMPE DI CALORE: FONDAMENTALI TRA LE RINNOVABILI TERMICHE
Il target 2030 prevede che i consumi energetici finali lordi coperti da rinnovabili raggiungano il 30%. Una quota da soddisfare per circa il 45% con le rinnovabili termiche. Considerando un ruolo ancora marginale per geotermia e solare termico, e un contributo sostanzialmente stabile delle biomasse (lo sviluppo del settore delle FER termiche è infatti condizionato dal problema ambientale connesso agli impatti emissivi degli impianti di riscaldamento esistenti a biomasse solide), lo scarto che manca dovrà essere coperto per circa l’80% dalle pompe di calore. I consumi finali per riscaldamento da pompe di calore dovranno passare da 2.650 del 2017 a 5.699 ktep (migliaia di tonnellate equivalenti di petrolio). Un aumento del 115%.
Come si spiega questo ruolo centrale attribuito alle pompe di calore? Lo abbiamo chiesto a Maria Gaeta, del dipartimento Sviluppo sistemi energetici di RSE. Gaeta ha contribuito alla stesura del Pniec, analizzando i diversi scenari energetici. “Nel momento in cui abbiamo supportato il governo per la realizzazione del Piano, ci siamo trovati a dover rispettare tre obiettivi. Sono i tre pilastri che vanno a definire le politiche nel Pniec: l’ incremento di rinnovabili, l’efficienza energetica e la riduzione di emissioni di gas climalteranti. Per far ciò abbiamo utilizzato un modello dell’intero sistema energetico italiano, considerando le varie opzioni tecnologiche disponibili per ciascun settore. All’interno di questo approccio sistemico, la pompa di calore è risultata essere una delle opzioni da privilegiare”.
RSE: UNA TECNOLOGIA “ESTREMAMENTE EFFICIENTE”
Si tratta innanzitutto di una tecnologia estremamente efficiente. “Nel 2030 il parco installato potrebbe raggiungere un valore COP tra 4 e 5” aggiunge la Gaeta. Il Coefficiente di prestazione è l’indicatore che misura la capacità di un sistema di riscaldamento di immettere calore rispetto al vettore energetico consumato. Semplificando, possiamo dire che un valore maggiore di 1 significa che il sistema produce più calore dell’energia che consuma.
Nella maggioranza dei casi, alla base del suo funzionamento c’è un ciclo a compressione di vapore, simile a quello dei frigoriferi che consente di catturare il calore presente nell’aria, nell’acqua di falda o nel suolo e trasferirlo all’interno dell’edificio. Per questo è motivo si può affermare che è una tecnologia alimentata a circa il 75% da una fonte rinnovabile (il calore contenuto nell’aria o del terreno, inteso come energia solare indiretta). Raggiunge il 100% se l’intera energia impiegata è prodotta da un impianto fotovoltaico. “Questa duplice caratterizzazione, ovvero l’alta efficienza e l’uso di rinnovabili, dà a questa tecnologia un quid in più e la piazza tra i key drivers per il processo di decarbonizzazione”.
NEL FUTURO? SARANNO IMPIANTI PRIMARI
Di quali impianti stiamo parlando? “Perlopiù di pompe di calore aria/acqua come impianto principale di riscaldamento” risponde la Gaeta. “La componente ambientale che viene sfruttata quindi è l’aria esterna e all’interno dell’abitazione ci sono impianti a pavimento o a fancoil. La grossa differenza da oggi al 2030 sarà la tipologia di utilizzo. La sfida è trasformare quelli che oggi cono impianti secondari o integrativi in impianti primari, intervenendo sul costruito per sfruttare le soluzioni più avanzate”.
Cruciale sarà la cosiddetta deep renovation del parco edilizio. “Se immaginiamo un intervento esterno sull’involucro dell’edificio, con una conseguente riduzione della domanda, e un rifacimento interno degli impianti, la pompa di calore diviene la soluzione ideale per sostituire sia la caldaia che i normali split”. Per raggiungere gli obiettivi fissati dal Piano, dunque, le pompe di calore dovranno divenire impianti primari per rispondere a tutte le esigenze dell’unità abitativa: riscaldamento, raffrescamento e produzione di acqua calda sanitaria.
POMPE DI CALORE: CRUCIALI IN OTTICA NZEB
In questa stessa direzione va la nuova direttiva europea sugli edifici nZEB, nearly Zero Energy Building. Parliamo degli edifici il cui consumo energetico è prossimo allo zero. “La nuova direttiva pone dei requisiti minimi che indirizzano verso queste soluzioni. Dal 2021, tutti le nuove costruzioni residenziali dovranno essere nZEB. Dovranno avere le pompe di calore come impianto principale”.
Siamo dunque in presenza di una tecnologia ormai matura. E per il futuro strategica. Per questo il Pniec cerca di potenziare tutti gli strumenti incentivanti – detrazioni e conto termico – per favorirne una più ampia diffusione. Tuttavia la ricerca non si ferma. “La ricerca sta continuando ad esplorare soluzioni anche per i contesti produttivi – conclude la Gaeta – Gli scenari a medio/lungo termine vedono l’utilizzo delle pompe di calore ad alta temperatura per le applicazioni industriali. Ma anche soluzione più complesse a integrazione di sistemi per il teleriscaldamento”.