Comfort, risparmio e sostenibilità senza lavori invasivi

Trasformare un impianto di solo riscaldamento a 2 tubi in un impianto con funzionalità 4 tubi è possibile senza interventi edili: è il caso di un hotel che in soli 2 mesi è stato dotato dell’innovativo sistema WLHP.

La soluzione WLHP (Water Loop Heat Pump) di Innova converte le reti di distribuzione degli impianti di riscal­damento in un anello d’acqua a bassa temperatura, che alimenta unità in pompa di calore per la climatiz­zazione dei singoli ambienti in relazione alle reali necessità, ri­scaldandoli o raffrescandoli.

I vantaggi energetici, tecnici e gestionali del sistema sono alla base dell’intervento recentemente completato nell’Hotel Heide Park, un albergo 3 stelle a conduzione familiare situato a Ora (Auer, circa 20 km a sud di Bolzano), che mette a disposizione 49 camere accoglienti e attrezzate per ogni necessità di viaggiatori e turisti, oltre a spazi e servizi per la ristorazione, la convivialità e il relax.

Completamente rinnovato una decina di anni fa, l’hotel è stato recentemente migliorato anche dal punto vista del comfort termoigrometrico, per offrire agli ospiti ambienti perfettamente climatizzati anche nella stagione calda e, contestualmente, ri­durre il consumo energetico e le emissioni climalteranti.

Conclusa nel maggio 2025, la riqualificazione energetica è stata condotta senza modifiche al generatore esistente né interven­ti significativi sulla rete di distribuzione del fluido termovettore, quindi senza la necessità di opere all’interno delle camere e de­gli altri spazi aperti al pubblico. Il progetto è stato curato dallo studio termotecnico Enntec (per. ind. Andreas Bicciato, per. ind. Franz Steiner).

L’intervento in sintesi

Originariamente l’hotel era equipaggiato con il solo impianto di riscaldamento, composto da:

• una caldaia a condensazione alimentata a metano (197 kW a 80÷60 °C) utilizzata anche per la produzione dell’ACS;
• rete di distribuzione a 2 tubi con 8 linee montanti, ciascuna do­tata di elettropompa dedicata;
• radiatori dotati di valvole termostatiche.

La trasformazione dell’impianto nel WLHP è durata circa due mesi e ha interessato l’installazione di:

• 2 nuove pompe di calore Innova eHPoca 25T (max 31 kWt @A7/W35 °C; max 23 kWf @A35/W7), composte da motocondensanti (situate sulla terrazza all’ultimo piano dell’edificio) e unità interne (nella centrale tecnologica), dimensionate per fronteggiare il fabbisogno di raffrescamento estivo;
• generatori termofrigoriferi e accumuli;
• circa 70 nuove unità WLHP caratterizzate da dimensioni ed emissioni acustiche estremamente contenute, in sostituzione dei radiatori esistenti negli spazi aperti al pubblico, nel connettivo e nelle camere;
• nuovi radiatori in sostituzione di quelli esistenti in alcuni bagni delle camere.

Dopo il confronto fra le portate pre-intervento e quelle successive alla trasformazione dell’impianto, effettuato su ogni singolo circuito, sono state sostituite alcune delle elettropompe con mo­delli in grado di fornire la portata necessaria a compensare la riduzione della temperatura operativa nella rete di distribuzione.

Ecco come funziona il rinnovato impianto di climatizzazione di Hotel Heide Park:

• durante la stagione fredda WLHP riscalda le camere e tutti gli spazi aperti al pubblico (sale per colazioni, buffet e ristorante, connettivo interno), mentre la caldaia riscalda il bar e gli spazi non aperti al pubblico;
• sempre nel periodo invernale, quando la domanda di calore supera la potenzialità dei generatori elettrici, la caldaia inter­viene a integrazione termica anche per camere e spazi aperti al pubblico;
• durante la stagione calda WLHP provvede alla climatizzazione di camere e ambienti collettivi;
• la produzione dell’ACS è rimasta interamente affidata alla cal­daia.

Comfort e risparmio senza disagi

Massimiliano Sedrani è Responsabile prevendita e formazione di Innova e ha seguito in prima persona l’evoluzione del proget­to per Hotel Heide Park: «Il principale obiettivo del committente era dotare l’hotel di un impianto di climatizzazione estiva, al servizio di ca­mere e spazi collettivi. WLHP ha ottenuto il risultato incremen­tando efficienza e riducendo le emissioni, senza modifiche alla rete di distribuzione e praticamente senza interventi sulle mu­rature.

Oltre a creare disagi ai clienti e all’attività alberghiera, l’installazione di un impianto di condizionamento tradizionale – di tipo idronico o VRF – avrebbe infatti comportato lavori molto invasivi sotto il profilo impiantistico ed edilizio, ad esempio per il collegamento fra generatori/motocondensanti e terminali in am­biente, per la posa degli stessi terminali e per la realizzazione delle rete di raccolta della condensa.

Con WLHP la rete di distribuzione esistente – a 2 tubi ad alta temperatura – è diventata un anello d’acqua a bassa temperatu­ra, che alimenta unità locali in pompa di calore situate nelle ca­mere e negli spazi collettivi – proprio come avviene negli impianti “water loop” al servizio dei grandi edifici commerciali.

L’innovazione tecnologica consiste nell’unità WLHP di Innova, progettata per sostituire i radiatori (o fancoil solo caldo) negli im­pianti di riscaldamento esistenti. Si tratta di pompe di calore ac­qua/aria performanti e silenziose, dagli ingombri contenuti e dal design lineare, in grado di inserirsi con discrezione in ogni conte­sto architettonico – dalle residenze di ogni tipo alla maggior parte degli edifici pubblici, compresi i fabbricati storici e di pregio.

L’applicazione tipica di WLHP sistema consiste nella realizzazio­ne di un impianto di climatizzazione invernale ed estiva in edi­fici nei quali non si può – oppure è molto complicato e/o costo­so – modificare le reti di distribuzione del riscaldamento. Quella dell’Hotel Heide Park è la prima applicazione del WLHP in un albergo e ora ce ne sono molte altre in fase di progettazione e realizzazione».

WLHP - Come funziona

Water Loop Heat Pump (WLHP) è la soluzione sviluppata da Innova per rinnovare gli impianti di riscaldamento esistenti, permettendo anche la climatizzazione estiva degli spazi abitati, e per incrementarne l’efficienza energetica, senza interventi sostanziali sulle reti di distribuzione e senza la necessità di opere edili invasive, sull’involucro edilizio come nei locali interni.

Premiato durante l’European Heat Pump Association Forum 2023 (1° premio, categoria DecarBuilding), WLHP è basato su unità termofrigorifere locali concepite per sostituire i radiatori presenti negli ambienti. Si tratta di pompe di calore acqua/aria che per lo scambio termico utilizzano acqua a bassa temperatura (20÷30 °C), circolante nella rete di distribuzione prima utilizzata per alimentare i radiatori. In estrema sintesi le unità WLHP sono equipaggiate con compressore rotativo DC inverter e ventilatore tangenziale, entrambi con inverter per garantire la massima modulazione continua, e con un circuito frigorifero riempito con R290 (propano) a bassissimo impatto ambientale (GWP 3).

L’involucro in lamiera metallica propone le linee sobrie e arrotondate e il tipico pattern geometrico della griglia di aspirazione che distinguono la gamma Innova. Grazie all’accurato design dei componenti interni le dimensioni sono estremamente compatte, ideali per prendere il posto dei radiatori. Ad esempio, le versioni orizzontali (1,04÷3,1 kWt ; 1,12÷2,59 kWf) sono profonde 144 mm, alte 641 mm e larghe da 775 a 1225 mm, ed è disponibile anche una versione verticale.

Le emissioni acustiche sono contenute entro livelli accettabili per le applicazioni domestiche (33÷35 dB(A) alla potenza nominale, 28÷31 dB(A) alla velocità minima). Oltre ai comandi a bordo macchina (serie M7 con display a sfioramento), le unità WLHP possono essere comandate da un pannello a muro, installato in una normale scatola 503, e dispongono del wifi. Il controllo centralizzato può essere affidato all’applicazione WIFI o al web server Butler PRO, sviluppato da Innova per gestire l’intero impianto di climatizzazione in locale e/o da remoto.

Nella centrale, i nuovi generatori termofrigoriferi centralizzati possono sostituire in parte o completamente i generatori termici esistenti. A seconda della configurazione dell’impianto è infatti possibile mantenere in funzione la caldaia – ad esempio per la produzione dell’ACS, l’integrazione termica invernale e il backup – o eliminarla. Il fluido per lo scambio termico può essere prodotto con prestazioni molto elevate anche da chillers, dry coolers e torri evaporative.

Nel caso dell’Hotel Heide Park la centrale termofrigorifera è composta da pompe di calore eHPoca 25 T di INNOVA (classe di efficienza A+++), equipaggiate con compressore twin rotary DC Inverter e con circuito frigorifero riempito con R32 (GWP 675), che affiancano la caldaia esistente utilizzata per il riscaldamento dei locali per i servizi generali alberghieri, per l’integrazione del riscaldamento del sistema WLHP e per la produzione dell’ACS.

Progettazione e avviamento

Il sistema trasforma un impianto di riscaldamento tradizionale in un anello d’acqua che funziona come un impianto a 4 tubi. Le unità WLHP riscaldano o raffrescano a seconda delle necessità, prelevando o cedendo calore dall’anello a bassa temperatura, quindi l’intero sistema può lavorare anche con recupero ener­getico. La corretta progettazione del WLHP si basa sulla cono­scenza dell’impianto esistente e del suo funzionamento. Normal­mente sono necessari il rilievo accurato dell’impianto esistente (consistenza, stato di conservazione, condizioni operative, ecc.) e la verifica del flusso nei terminali più sfavoriti, specie nel caso di circuiti con tubazioni di diametro contenuto.

Queste attività sono propedeutiche alla messa a punto della soluzione progettuale, al corretto dimensionamento dei nuovi componenti (pompe di calore, eventuali accumuli, unità WLHP, ecc.) e alla definizione delle soluzioni di dettaglio, in centrale e per la sostituzione dei radiatori con le nuove unità. È il caso, ad esempio, della necessità di incrementare la portata del fluido per soddisfare la domanda di alcune unità locali.

Queste ultime funzionano solitamente con portate superiori ri­spetto a quelle di un radiatore, ma comunque compatibili con le condizioni operative dalla maggior parte delle reti di distribuzio­ne tradizionali. Si tratta quindi di verificare se e quali elettropom­pe sostituire, considerando anche che il sistema non ha bisogno di bilanciamento idraulico e che, di conseguenza, le perdite di carico possono essere inferiori rispetto alla situazione preceden­te, specialmente negli impianti con colonne montanti.

Le unità WLHP si adattano automaticamente alle condizioni operative. Sono equipaggiate con trasduttore di portata e gruppo valvole a 2-3 vie, che facilitano la messa a punto di ciascuna unità locale e permettono il bilanciamento di ogni circuito, senza utilizzare procedure e dispositivi ad hoc. Le unità WLHP possono essere dotate di un kit per la raccolta e l’iniezione della conden­sa nel tubo di ritorno del circuito. In questo modo le unità locali possono funzionare anche in assenza della rete di scarico della condensa. Contestualmente, nella centrale, dovrà essere installato un dispositivo automatico per lo scarico della sovrappressione.

I sistemi basati su water loop non sono una novità, ma lo è senz’altro l’applicazione sviluppata da Innova per edifici dotati del solo impianto di riscaldamento. Questi ultimi possono essere facilmente equipaggiati con il condizionamento estivo, passando dalla produzione del calore ad alta temperatura a generatori ad alte prestazioni come le pompe di calore, con importanti benefici per il risparmio energetico e l’impatto ambientale.

Il principale vantaggio del WLHP consiste nell’estrema rapidità dell’intervento all’interno degli edifici esistenti, perché si mantengono le tubazioni del riscaldamento sia per realizzare l’anello che distribuisce il fluido termovettore, sia per l’iniezione della condensa. L’intervento si limita all’installazione delle unità WLHP e alle modifiche in centrale, minimizzando i lavori edili e impiantistici e quindi il disagio per l’attività del committente.

Supporto tecnico ai progettisti

«Tutti gli aspetti tecnici sono stati condivisi con i professionisti incaricati dal committente, che hanno voluto verificare dal vivo il livello sonoro delle unità WLHP – requisito fondamentale per l’applicazione in un contesto alberghiero. Il test si è svolto nell’Headquarters di Innova a Storo (Trento): l’esito positivo ha confermato che la strada intrapresa era corretta anche per quanto riguarda il comfort acustico. Abbiamo affiancato i progettisti durante i sopralluoghi per l’esecuzione dei rilievi e le verifiche, fornendo loro tutta l’assistenza necessaria.

Il progetto ha previsto la posa di un nuovo collettore in materiale plastico, alimentato esclusivamente dalle nuove pompe di calore tramite accumuli termici inerziali, con diramazioni che si inseriscono solo nei circuiti interessati dall’intervento, a valle del collettore esistente alimentato dalla caldaia. Data la presenza del generatore termico, le singole unità WLHP sono state dimensionate in base al fabbisogno di raffrescamento.

In questo modo le reti dispongono di una doppia alimentazione che mantiene l’anello d’acqua a 32÷33 °C (inverno) e a 25 °C (estate), con qualsiasi temperatura dell’aria esterna e in ogni condizione operativa. Gli stessi circuiti alimentano anche i radiatori situati nei bagni delle camere, alcuni dei quali sono stati sostituiti con modelli di potenza adeguata.

La verifica delle portate è stata effettuata a opere concluse, durante le prove iniziali di funzionamento, e ha condotto alla sostituzione di 3 delle 5 elettropompe esistenti – conclude Sedrani. Il funzionamento del WLHP è completamente automatico sia per l’integrazione termica da parte della caldaia, sia per la commutazione riscaldamento/raffrescamento delle unità WLHP, in relazione alle diverse esigenze degli utenti».

Water loop per condomìni

WLHP è una variante innovativa e versatile degli impianti “water loop”, focalizzata sull’unità locale in grado di climatizzare tutto l’anno gli edifici dotati del solo riscaldamento invernale, con un intervento mininvasivo negli spazi abitati (sostituzione dei radiatori con le unità locali in pompa di calore, silenziose come un fancoil) che evita lavori edili spesso costosi e di lunga durata. L’applicazione offre importanti benefici soprattutto agli edifici residenziali plurifamiliari.

Oltre a migliorare notevolmente la classe energetica, il sistema sviluppato da Innova realizza un drastico contenimento dei consumi energetici e delle spese di gestione, senza la necessità di modifiche all’involucro edilizio che costituiscono spesso la voce più sostanziosa nei capitolati degli interventi di riqualificazione. In generale WLHP è orientato al comfort termoigrometrico (riscaldamento, raffrescamento con deu­midificazione), che permette di climatizzare ogni singolo am­biente in relazione alle necessità, indipendentemente dagli altri.

Nella rete di distribuzione circola infatti fluido a tem­peratura neutra (indicativamente 20÷30 °C), che consente alle unità WLHP – lato sorgente acqua – di lavorare in modo ottimale in ogni stagione dell’anno. Nel funzionamento esti­vo, con anello tendente all’innalzamento della temperatura, il fluido in circolazione può essere raffreddato con dry cooler o torri evaporative, incrementando notevolmente l’efficienza energetica.

La temperatura neutra del circuito facilita inoltre il ricorso alle energie rinnovabili, in particolare:

• solare termica e geotermica, per l’integrazione della produ­zione del calore anche nella stagione fredda;
• fotovoltaica, per l’alimentazione di tutti i dispositivi elettrici.

In generale WLHP consente un sostanziale abbattimento delle emissioni climalteranti. Nelle stagioni di transizione è possibile il recupero energetico, perché le unità locali attive in riscaldamento raffreddano il fluido a beneficio di quelle at­tive in raffrescamento, e viceversa, incrementando ulterior­mente l’efficienza complessiva dell’impianto.