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Il riscaldamento con caldaie a pompa di calore

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Senza voler entrare in merito al funzionamento delle diverse tipologie di caldaie a gas per riscaldamento, possiamo dire che rispetto alle usuali caldaie basate su un bruciatore che riscalda direttamente l’acqua di ricircolo dei termosifoni, il rendimento energetico (cioè il rapporto tra il calore utilizzato ed il calore prodotto) passa dal valore di 80-90% di quelle convenzionali a valori superiori a 150% per le caldaie a pompa di calore .

In altre parole l’uso di una caldaia a pompa di calore permette di quasi dimezzare la quantità di gas bruciato a parità di produzione di quantità e temperatura di acqua calda. Questi sistemi, ormai in produzione industriale, normalmente vengono aggiunti in serie alle caldaie preesistenti, in questo modo l’acqua che arriva alla caldaia è già a temperatura elevata (60-65°C).

Nel caso di particolari condizioni climatiche, se i moduli a pompa non sono sufficienti a portare l’acqua alla temperatura richiesta, interviene il bruciatore convenzionale che apporta una integrazione al sistema alzando dei pochi gradi necessari l’acqua di ricircolo.

Un modulo di caldaia di questo tipo permette di avere una potenza fino a 40 kW con un coefficiente di efficienza superiore al 170%, contro 80-90% dei bruciatori tradizionali e 95 % delle caldaie a condensazione.

 

L’energia consumata in Italia per il riscaldamento invernale.

 

La situazione delle abitazioni private in Italia è la seguente:

Abitazioni civili sono circa un totale 21.328.000 pari a circa 110 milioni di vani. Se a queste si aggiungono le costruzioni pubbliche: uffici, cinema, teatri, musei, ecc. si ha un totale di circa 170 milioni di vani equivalenti.

Dell’energia totale consumata durante l’anno se ne utilizza per il funzionamento degli edifici pubblici e privati circa il 41%. Questo significa che, in proporzione, la componente maggiore del consumo di energia serve ad alimentare gli edifici nei quali viviamo, allo scopo di rendervi il soggiorno più confortevole.

Nel dettaglio, all’interno di questo settore, la maggior parte dei consumi energetici è destinata a:

·         – Condizionamento (riscaldamento e raffreddamento) 70%

·         – Produzione di acqua calda sanitaria 12%

·         – Elettrodomestici  11%

·         – Cucina  7%

Ne deriva che solo per il condizionamento e la produzione di acqua calda si consuma circa il 34 % di tutta l’energia consumata, tolto un altro 7 % per i consumi domestici, il rimanente 59 % dell’energia è utilizzata prevalentemente dall’industria e dai trasporti.

Come si può facilmente capire osservando dai dati suddetti, lo 80 % del consumo annuale di energia delle abitazioni italiane verte sul riscaldamento domestico e sul riscaldamento dell’acqua calda. Il 72% del consumo totale deriva dall’utilizzo di gas metano o Gpl. Il consumo di elettricità è invece limitato al 18%. Da questo si comprende l’importanza dell’efficienza del riscaldamento di casa nell’economia domestica e nazionale.

Poiché una stima approssimata fornisce un consumo per la climatizzazione domestica a 49 Mtep (milioni di tonnellate di petrolio equivalenti) se per queste funzioni si utilizzassero macchine ad alta efficienza di trasformazione il vantaggio sarebbe consistente.

Se per esempio si convertissero tutti i sistemi di riscaldamento basati su bruciatori convenzionali,  in sistemi basati sulla pompa di calore, i consumi potrebbero diminuire del 50%. Nella ipotesi molto ottimistica che il 20% utilizza già sistemi ad alta efficienza, la conversione del restante 80% comporterebbe un risparmio annuo dell’ordine di 19,8 Mtep, cioè circa 220 Twh che sarebbero equivalenti a circa 25 centrali nucleari da 1,4 Gw di potenza (Centrale di Olkiluoto) ovvero si potrebbe evitare un impegno economico attorno ai 150 miliardi di euro.

 

I vantaggi economici rispetto alla produzione di CO2

 

In base al pacchetto europeo clima-energia, l’Italia entro il 2020 deve obbligatoriamente:

1.      Ridurre del 20% emissioni CO2 rispetto al 1990,

2.      Produzione rinnovabili > 0.17 (17%) Consumi finali

3.      Consumi per trasporti alimentati con 10% da biocombustibili

Obiettivo non vincolante:

·         -20% consumi rispetto alla “Base Line” tramite efficienza energetica.

In base a questi accordi internazionali l’Italia deve ridurre le sue emissioni di gas serra nel periodo 2008 – 2012 del 6,5% rispetto al 1990.

I dati ufficiali del 2005 indicano un aumento delle emissioni nel nostro paese del 12,1% rispetto al 1990. Le stime degli ultimi due anni indicano invece un trend di riduzione delle emissioni collocando il nostro paese alla fine del 2007 a valori sicuramente al di sotto del 10%. Questo miglioramento è dovuto principalmente a fatti congiunturali, legati a condizioni climatiche invernali più miti, ma presenta anche qualche elemento strutturale dovuto al verificarsi di un disaccoppiamento tra crescita economica e consumi energetici ed ai provvedimenti presi nell’ultimo periodo.

Per un lungo periodo l’Italia ha sottovalutato l’importanza degli impegni sottoscritti. Negli ultimissimi anni la tendenza è cambiata, come confermano le normative e le misure presentate nell’ultima legge finanziaria. Ma, in assenza di interventi più incisivi, il forte ritardo accumulato difficilmente permetterà all’Italia di raggiungere il traguardo del 6,5%.

l risparmio di 116 Twh con la conversione delle caldaie dei termosifoni e dei sistemi di condizionamento con sistemi basati sul principio della pompa di calore, comporta che l’Italia potrebbe diminuire il consumo di carburanti fossili di una quantità pari a 12,2 Mtep (con il petrolio a 110$ il barile equivalgono a circa 9 miliardi di euro).

Le conseguenti diminuzioni di emissioni di CO2 (1 Mtep produce 2,3 Mt di CO2) sarebbero sicuramente sufficienti per riportare l’Italia entro i limiti degli accordi internazionali presi e tutto ciò senza considerare i miglioramenti energetici che si potrebbero realizzare nell’industria e soprattutto nel trasporto (auto elettriche, ibride e a maggior efficienza).

Da sottolineare inoltre, che specie nelle città del Nord, dove la durata del riscaldamento invernale è più elevata, adottare sistemi basati sulle pompe di calore, permette di diminuire i livelli di inquinamento in maniera consistente. Sarebbe infatti come se di colpo si dimezzassero i bruciatori usati per il riscaldamento.

Da un punto di vista economico si eviterebbero le sanzioni europee che prima o poi arriveranno se l’Italia non cambia la mentalità nei consumi.

 

Conclusioni

 

Se si realizzassero i cambiamenti di utilizzazione dell’energia  trattati nei paragrafi precedenti, cambiamenti il cui costo non è di piccole dimensioni, ma sempre molto più contenuto che la costruzione di centrali termiche o nucleari equivalenti. Inoltre si avrebbero i vantaggi derivati dal minor uso di carburanti fossili o nucleari.

Analizziamo solo il riscaldamento (ed eventualmente del condizionamento, infatti le pompe di calore possono produrre anche acqua e aria fredda invertendone il funzionamento) degli edifici privati. In base alle ultime statistiche il loro numero si aggira attorno ad un milione e si può realisticamente pensare che gli interventi di miglioramento siano da applicarsi almeno al 90% dei sistemi, cioè a 900.000 condomini.

Una stima realistica della spesa media per ciascun condominio è attorno a 70.000 euro, da cui deriva un investimento totale di circa 63,5 miliardi di euro.

Mantenendo gli incentivi attuali (rimborsi del 55% degli investimenti come credito di imposta su 10 anni), il loro valore totale in minor introiti per lo stato sarebbe di 34,5 miliardi di euro, mancati introiti che sarebbero compensati parzialmente dalle tasse pagate da lavoratori e industrie implicate nella realizzazione del lavoro (almeno il 50% dei 34,5 miliardi).

A questo si deve aggiungere un aumento del P.I.L. Italiano. Infatti, nella ipotesi di realizzare i lavori in 5 anni, l’incremento del  P.I.L. di almeno 12,5 miliardi di euro l’anno pari, ai valori attuali, ad un aumento di circa 0,7% punti. L’aumento di posti di lavoro nell’arco dei 5 anni può essere valutato in 100.000 tra lavoratori impiegati nell’installazione e manutenzione e quelli delle fabbriche degli apparati.

I vantaggi finali quindi, oltre che ecologici, sarebbero anche economici e continui nel tempo; si può valutare facilmente che i costi potrebbero essere ripagati in meno di 5-6 anni di esercizio, dopo i quali si avrebbe un risparmio netto annuo per l’import italiano di petrolio e gas valutabile al prezzo di 100$ al barile attuali in almeno  9 miliardi di euro, con un conseguente miglioramento della bilancia dei pagamenti con l’estero I vantaggi per i condomini sarebbero molto più elevati e valutabili a regime in 12-14 miliardi anno ai prezzi attuali.

Come poi giustamente dice il prof. Del Giudice dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare di Milano, l’importante non è aumentare le fonti di energia, ma è quello di utilizzare meglio quelle già disponibili. Se si aumentasse di 6-7 volte l’efficienza nell’uso di energia, l’energia oggi disponibile sarebbe sufficiente per mantenere l’attuale popolazione mondiale ai livelli del tenore di vita degli Stati Uniti d’America

Mario Spedaletti