Case più ecologiche grazie a una reazione a catena innescata dalle pompe di calore multistadio
L’UE sta compiendo passi significativi per combattere i cambiamenti climatici e ridurre le emissioni di gas serra. Poiché gli edifici esistenti sono responsabili di una parte significativa della domanda di energia e delle emissioni di CO2, il progetto HAPPENING, finanziato dall’UE, mira a incrementare i tassi di ristrutturazione, che attualmente si attestano su un misero 1 %. Il fulcro di HAPPENING è l’implementazione di sistemi a cascata decentralizzati di pompe di calore. Questo concetto all’avanguardia combina i migliori aspetti dei sistemi centrali e di quelli individuali per superare le sfide tecniche e non associate all’adeguamento dei sistemi energetici negli edifici. «Il sistema decentralizzato di pompe di calore funziona grazie all’installazione di questi dispositivi in ciascuna abitazione, anziché affidarsi esclusivamente a un unico sistema di riscaldamento centralizzato. Ciò consente un migliore controllo della gestione e della generazione di energia, oltre a una maggiore efficienza», osserva Irantzu Urkola Lekuona, la coordinatrice del progetto. Separando la produzione di energia dal consumo, il sistema è in grado di ottimizzare il costo di produzione della pompa di calore centrale e utilizzare in modo più efficace l’elettricità prodotta localmente (mediante pannelli fotovoltaici). In altre parole, «i residenti che hanno installato la tecnologia di HAPPENING nei loro edifici possono godere dei vantaggi di un sistema che agisce a livello sia centrale che individuale», aggiunge Urkola. «Questi vantaggi includono la generazione di acqua temperata durante le ore di punta, la riduzione al minimo delle perdite di calore grazie alla distribuzione a bassa temperatura e la versatilità, in quanto per ogni abitazione è possibile scegliere la configurazione più adatta alle proprie esigenze e ai propri interessi.»
Una trasformazione termica a due stadi
Il sistema a cascata decentralizzato di pompe di calore funziona in due fasi, in modo da ottimizzare l’efficienza energetica e fornire soluzioni su misura per ogni abitazione. Nella prima fase, le pompe di calore aerotermiche centrali generano acqua a «temperatura neutra» (20-30 °C), creando il primo salto termico. Un sistema di accumulo di energia termica a livello centrale immagazzina l’acqua temperata, favorendo un migliore controllo del sistema. L’acqua temperata viene poi distribuita alle singole abitazioni. Nella seconda fase, le pompe di calore decentralizzate all’interno di ogni abitazione aumentano la temperatura dell’acqua, portandola da quella del circuito (20-30 °C) ai livelli di consumo, creando il secondo gap termico. A questo livello individuale, gli abitanti possono scegliere tra una varietà di configurazioni per soddisfare le loro esigenze specifiche. «Le opzioni includono l’uso di una micropompa di calore acqua-acqua per l’acqua calda sanitaria combinata con diverse micropompe di calore acqua-aria per il riscaldamento e il raffreddamento degli ambienti», spiega Urkola. «Un’altra opzione è l’utilizzo di una pompa di calore ausiliaria acqua-acqua sia per l’acqua calda sanitaria che per il riscaldamento, combinata con emettitori di calore a bassa temperatura.» Questo innovativo sistema a due fasi viene presentato nei tre siti dimostrativi del progetto, in Spagna, Italia e Austria. L’innovativo sistema basato su pompe di calore può essere alimentato da energia rinnovabile generata localmente, e il suo funzionamento può essere ottimizzato grazie a un sistema di gestione e controllo intelligente. Nel corso del progetto sono state sviluppate micropompe di calore con refrigerante R290 (propano) per diverse configurazioni a livello di abitazione, rispondendo a esigenze specifiche. Questa innovativa tecnologia delle pompe di calore è stata illustrata nel caso dimostrativo italiano.
Una triplice vittoria: pompe di calore su misura, finanziamento migliorato, installazione a posteriori semplificata
Il team ha sviluppato nuovi modelli economici e di business, portando esperti finanziari e modelli di finanziamento innovativi nel settore dell’ammodernamento residenziale. Inoltre, HAPPENING ha affrontato le barriere legate alla conoscenza e alla formazione fornendo risorse e strumenti per semplificare l’intero processo di ammodernamento, dalla pianificazione alla messa in campo, fino al funzionamento. L’obiettivo era quello di gestire il rischio di divario delle prestazioni energetiche tra i sistemi termici progettati e quelli installati, riducendo al contempo la complessità, lo sforzo necessario e il rischio d’investimento. HAPPENING è in fase di completamento e offre una soluzione versatile, scalabile e replicabile. Ciò contribuisce agli obiettivi di protezione del clima dell’UE e alla creazione di un ambiente costruito più sostenibile.
Parole chiave
HAPPENING, pompe di calore, ammodernamento, riscaldamento, acqua temperata, casa, acqua calda sanitaria, energia rinnovabile
