Le pompe di calore sono protagoniste della “decade decisiva” per la decarbonizzazione: il Libro Bianco recentemente pubblicato da Assoclima affronta gli aspetti più importanti per la loro definitiva affermazione.
Il decennio che stiamo vivendo sarà cruciale per conseguire miglioramenti sostanziali nel settore HVACR, in termini di riduzione dei consumi di energia primaria, di incremento del ricorso alle energie rinnovabili e, soprattutto, di contenimento delle emissioni climalteranti.
La quarta edizione del “Libro Bianco sulle Pompe di Calore” di Assoclima raccoglie in un unico documento le principali informazioni tecniche, economiche, energetiche e normative, utili per conoscere e utilizzare al meglio questa tecnologia di fondamentale importanza per la transizione energetica.
Quella delle pompe di calore elettriche (di seguito PdC) è una tecnologia matura, efficiente, efficace e sostenibile che, nel nostro paese, è chiamata a fronteggiare significative complessità, connesse anche all’ampiezza, alla vetustà e alla varietà architettonica e tecnica del parco immobiliare esistente, specie di quello residenziale.
Gli argomenti trattati nel Libro Bianco spaziano dagli aspetti tecnici, funzionali e applicativi all’analisi dei consumi, dalla composizione dell’industria nazionale alla situazione del mercato e al contesto legislativo (in particolare per incentivi e tariffe). Sono inoltre ospitati contributi di Amici della Terra, IEA (International Energy Agency), RSE ed ENEL.
Realtà e prospettive
Performanti ed estremamente versatili sotto il profilo tecnico, energetico e prestazionale, le PdC si prestano all’impiego di diversi fluidi refrigeranti e di diverse fonti rinnovabili, per lo scambio termico come per l’alimentazione elettrica. Si tratta perciò della soluzione più indicata specie nelle applicazioni per il comfort termico negli edifici.
Nella prefazione Luca Binaghi, Presidente Assoclima 2020/’23, focalizza l’attenzione sulle sfide del prossimo futuro: «Oggi, in Europa, alle PdC è riconosciuto un ruolo centrale per raggiungere gli obiettivi di riduzione delle emissioni di gas climalteranti e per perseguire la neutralità climatica nel lungo periodo. Negli ultimi 2 anni abbiamo infatti assistito a una rapida crescita del mercato, stimata da EHPA (European Heat Pump Association) in quasi 3 milioni di unità vendute nel 2022 (+38% rispetto al 2021).
La Commissione Europea ha recentemente lanciato l’Heat Pumps Action Plan, iniziativa volta ad accelerarne ulteriormente l’installazione. Nel nostro paese restano ancora sfide importanti da affrontare: il completamento della revisione delle tariffe elettriche, la stabilizzazione degli incentivi fiscali e la formazione di un maggior numero di installatori qualificati. Il Libro Bianco offre interessanti contributi a questi temi, ai quali lavoriamo assiduamente assieme ad altri enti e organizzazioni».
Fernando Pettorossi, Capo del Gruppo Pompe di Calore di Assoclima, prefigura le opportunità connesse al loro sviluppo tecnologico: «Il risparmio di energia primaria tramite impianti a energia rinnovabile, elettrica e termica, appare non solo una scelta necessaria e consapevole, ma un dovere civile. Il contributo delle PdC diventerebbe ancora più rilevante, per le singole utenze e l’intero sistema paese, se ci si orientasse verso impianti in grado di emettere segnali di prelievo, dialogando con altre tecnologie e con la rete elettrica, anche per ridurre o interrompere il carico elettrico in caso di necessità su segnale dell’aggregatore.
Con la diffusione delle PdC e, in particolare, delle “smart heat pump”, in prospettiva l’Italia può risparmiare miliardi di euro di investimenti e rendere più stabile e sicura la rete elettrica. È perciò necessario stimolare la domanda sia con la ridefinizione degli incentivi, sia con l’introduzione di una tariffa elettrica dedicata».
Obiettivo di quest’ultimo è installare almeno 10 milioni di nuove PdC entro il 2027 e raggiungere per la fine del decennio il target di 30 milioni di nuove PdC installate rispetto al 2020.
Per accelerare la diffusione delle PdC, la Commissione Europea sta elaborando l’Heat Pumps Action Plan, che prevede quattro filoni d’intervento:
- creazione di piattaforme di partnership lungo tutta la catena del valore, comprese ricerca e innovazione;
- azioni di comunicazione, informazione e formazione professionale per la diffusione delle PdC;
- provvedimenti legislativi ad hoc (progettazione ecocompatibile, etichettatura energetica);
- definizione di sistemi di finanziamenti accessibili (soprattutto per le fasce meno abbienti). L’adozione del piano è prevista nel quarto trimestre 2023.
Come sta il mercato
Secondo dati CRESME, in Italia nel 2022 la quota di mercato degli impianti ha raggiunto il 34,7% del valore della produzione nelle costruzioni, la percentuale più elevata in Europa. Nello stesso settore, oltre un terzo degli addetti (progettisti, distributori, installatori e manutentori, ecc.) afferisce alla filiera impiantistica.
Nell’ambito dei sistemi di climatizzazione, all’industria italiana è sempre più riconosciuta una posizione di leadership a livello mondiale: nel 2022 il fatturato ha superato 3 miliardi di euro e la produzione nazionale, oggi superiore al miliardo di euro, è in costante crescita. Quella delle PdC è la tecnologia più diffusa nella climatizzazione d’ambiente, un settore che vanta un valore dell’export abbondantemente oltre il 50%.
Secondo dati Assoclima, nel 2022 il mercato nazionale ha confermato l’andamento nettamente positivo del fatturato registrato negli anni precedenti, in tutte le tipologie di prodotti. Rispetto al 2021 il comparto idronico ha fatto registrare i dati più significativi, con incrementi del 55% a valore e del 69% a volume per le PdC elettriche aria-acqua.
Dati meno eclatanti ma comunque molto positivi caratterizzano il comparto dell’espansione diretta:
- per climatizzatori monosplit +17% a valore e +11% a volume;
- per climatizzatori multisplit +13% a valore e +8% a volume;
- per climatizzatori monoblocco +23% sia a valore sia a volume;
- per sistemi VRF +16% a valore e +12% a volume.
I risultati migliori sono stati ottenuti nelle fasce di potenza fino a 17 kW, che hanno registrato una crescita del 83% a valore e del 82% a volume.
Numeri molto interessanti distinguono anche i sistemi ibridi: i dati rilevati in collaborazione con Assotermica indicano una crescita del 190% a valore e del 110% a volume. Complessivamente, nel 2022 il settore italiano della climatizzazione ha espresso una crescita delle PdC aria/acqua più elevata anche nel confronto con i mercati europei più rilevanti: +53% sulla Germania e +30% sulla Francia (al primo posto per numero di prodotti venduti, circa 350.000).
Il contributo del Superbonus 110% è stato senz’altro apprezzabile, ma la crescita che si è consolidata negli anni precedenti continuerà a essere sostenuta dalla generalizzata tendenza dei paesi europei verso l’elettrificazione dei consumi per la climatizzazione. Le PdC sono avviate a diventare la tecnologia più diffusa.
Rispetto ai valori nominali, gli indici di prestazione stagionale individuano con maggiore precisione il consumo energetico di una pompa di calore, fornendo un’indicazione più realistica e attendibile dell’efficienza energetica nell’arco di un’intera stagione di funzionamento. Con l’eccezione delle configurazioni Fixed Double Duct, l’Ecodesign prevede una prestazione stagionale calcolata in 3 diverse aree climatiche di riferimento, sulla base di 4 condizioni di funzionamento a diverso carico parziale, nel rispetto di una reale curva carico/temperatura esterna.
Smart grid e pompe di calore
Il passaggio all’elettrificazione dei consumi per la climatizzazione degli edifici comporta un impatto significativo sulla rete di distribuzione, che affronta in questi anni la transizione epocale dalla sua struttura convenzionale alla cosiddetta smart-grid, l’infrastruttura fisica e digitale che permetterà lo scambio bidirezionale di energia e informazioni.
La smart grid abiliterà la connessione fra i nodi della rete degli smart device, comprese le PdC di nuova generazione, per ottenere vantaggi in termini di economia aggregata e di risparmi economici diretti, creando una maggiore flessibilità diffusa nel trasporto e nella distribuzione dell’energia anche per incrementare sicurezza e stabilità della rete.
Adeguate tecnologie con comunicazione bidirezionale potrebbero inviare varie tipologie di impulsi alle smart heat pump, ad esempio per avviare la riduzione o l’interruzione del carico al solo compressore, lasciando la scheda elettronica attiva per evitare che l’azione sia interpretata dalla macchina come un guasto.
L’inerzia termica dell’edificio e la previsione di un accumulo inerziale consentirebbero l’erogazione continua del servizio, senza inconvenienti e discomfort a carico dell’utenza. Secondo Assoclima, la diffusione di questa tecnologia potrebbe contribuire allo sviluppo del sistema elettrico nazionale.
Secondo le norme europee vigenti, una pompa di calore può essere progettata e/o installata in modo che, nei periodi con temperature più rigide, possa intervenire un generatore secondario per la copertura del fabbisogno termico, ottimizzandone il funzionamento della PdC ai carichi parziali per una migliore efficienza energetica.
Oltre a massimizzare la produzione di energia rinnovabile, il generatore secondario (resistenza elettrica, caldaia, ecc.) contribuirebbe alla sensibile riduzione della taglia dell’impianto, faciliterebbe le condizioni di allaccio ed eviterebbe il rischi di sovraccarico della rete elettrica nazionale.
Adatte a qualsiasi tipo di applicazione, le PdC bivalenti sono inoltre uno strumento utile a ridurre drasticamente le emissioni di CO₂ del parco caldaie esistente e, in ambito residenziale, potrebbero contribuire efficacemente al contrasto della povertà energetica.
 sono protagoniste nella decarbonizzazione: il Libro Bianco di Assoclima affronta gli aspetti più importanti per la loro diffusione.){kind=link}