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La climatizzazione nella transizione energetica

La transizione energetica sta cambiando il modo di progettare gli impianti di climatizzazione. È un percorso che coinvolge tecnologie, infrastrutture, edifici e vettori energetici e che richiede una visione capace di integrare soluzioni differenti, adattandole alle caratteristiche di ogni applicazione.

L’Unione Europea ha definito l’obiettivo di raggiungere la neutralità climatica entro il 2050 e di ridurre entro il 2030 le emissioni nette di gas a effetto serra di almeno il 55% rispetto ai livelli del 1990. Il Green Deal Europeo, la European Climate Law, il pacchetto Fit for 55, la direttiva RED III e il piano REPowerEU rappresentano il quadro di riferimento delle politiche energetiche europee e orientano l’evoluzione del sistema energetico.

Il percorso verso questi obiettivi affonda le proprie radici negli accordi internazionali sul clima e continua attraverso un quadro normativo in costante evoluzione. Per il settore della climatizzazione questo significa confrontarsi con tecnologie sempre più diversificate e con un sistema energetico destinato a integrare differenti fonti e vettori energetici. Un esempio di questa evoluzione è rappresentato dalla direttiva RED III e dalle sue implicazioni per edifici, impianti e fonti energetiche rinnovabili.

Integrare le fonti energetiche partendo dalle applicazioni

Più che domandarci quale sia la fonte energetica migliore, riteniamo sia più utile chiederci quale sia il modo migliore per integrare le diverse fonti energetiche disponibili.

È questo il principio con cui ROBUR interpreta l’evoluzione del settore, espresso anche nella nostra riflessione sulla transizione energetica e sull’integrazione delle risorse disponibili.

Ogni edificio presenta caratteristiche differenti. Ogni impianto risponde a esigenze specifiche. Ogni progetto richiede valutazioni tecniche che tengano conto delle prestazioni richieste, delle infrastrutture disponibili, delle condizioni climatiche e degli obiettivi dell’intervento.

Per questo motivo riteniamo che la scelta della tecnologia debba partire dall’applicazione e non dal vettore energetico. Un approccio che riguarda tanto la climatizzazione degli uffici pubblici e privati quanto la scelta di una pompa di calore per un condominio o la selezione delle pompe di calore per applicazioni industriali.

La valutazione deve considerare anche l’investimento iniziale, la gestione e la manutenzione: elementi che concorrono a determinare il costo di una pompa di calore nel tempo e che aiutano a compiere scelte consapevoli tra responsabilità ambientale, risparmio ed efficienza.

Vettori energetici e infrastrutture nella transizione

Le analisi elaborate da istituzioni europee, centri di ricerca e associazioni di settore descrivono scenari caratterizzati dalla coesistenza di differenti vettori energetici. Il rapporto Decarbonisation Speedways, pubblicato da Eurelectric il 20 giugno 2023, analizza tre percorsi di decarbonizzazione per l’Unione Europea e il Regno Unito, nei quali l’elettrificazione diretta assume un ruolo centrale, con un contributo crescente ai consumi finali di energia. I risultati variano in funzione delle ipotesi adottate nei diversi scenari. Come chiarisce il rapporto, si tratta di scenari modellizzati e non di previsioni sull’effettiva evoluzione del sistema energetico.

Parallelamente, continua la ricerca sul contributo che potranno offrire altri vettori energetici, tra cui biometano, idrogeno prodotto da fonti rinnovabili e altri combustibili rinnovabili. Il loro impiego richiede valutazioni riferite ai processi di produzione, alla disponibilità e agli usi finali.

Anche la disponibilità delle infrastrutture energetiche esistenti rappresenta uno degli elementi che progettisti e gestori devono considerare nella definizione dei percorsi di riqualificazione energetica. In questo ambito si inseriscono le analisi sul possibile impiego dell’idrogeno nelle reti gas europee e sulle prospettive dell’idrogeno come vettore energetico.

Per gli edifici esistenti, queste valutazioni si traducono in scelte concrete: verificare quali componenti conservare, quali sostituire e come integrare nuove tecnologie. È il tema della riqualificazione degli impianti termici e del retrofit, che richiede un’analisi complessiva del sistema edificio-impianto.

Sistemi ibridi e pompe di calore attivate termicamente

In questo scenario assumono particolare interesse i sistemi ibridi, che integrano differenti tecnologie e differenti vettori energetici all’interno dello stesso impianto. La possibilità di gestire più fonti energetiche consente di adattare il funzionamento del sistema alle condizioni operative e alle esigenze dell’edificio, valorizzando le caratteristiche di ciascuna tecnologia.

Un esempio è rappresentato da Robur Hybrid, che combina pompe di calore elettriche e ad assorbimento a gas, con una regolazione dedicata alla gestione dei generatori.

Tra le tecnologie oggi disponibili rientrano anche le pompe di calore attivate termicamente, oggetto di studi e approfondimenti da parte delle associazioni europee del settore. Il loro funzionamento e le possibili applicazioni sono stati analizzati anche attraverso i contributi tecnici dedicati alle Thermally Driven Heat Pumps.

Nel caso delle pompe di calore ad assorbimento GAHP Plus ROBUR, il funzionamento si basa sull’utilizzo dell’energia fornita dal gas e sul recupero di energia aerotermica, geotermica o idrotermica presente nell’ambiente, secondo il modello e il principio operativo caratteristico della tecnologia ad assorbimento. Il confronto tra pompe di calore a gas ed elettriche permette di approfondire le differenze tra le due tecnologie.

Come per qualsiasi tecnologia di climatizzazione, le prestazioni dipendono dalle caratteristiche dell’edificio, dalla configurazione dell’impianto, dalle condizioni climatiche e dalle modalità di utilizzo. Per questo motivo ogni soluzione richiede una valutazione tecnica riferita al singolo contesto applicativo.

Per interpretare le prestazioni è utile conoscere gli indicatori di efficienza COP e GUE e i fattori che influenzano i consumi di una pompa di calore, distinguendo i dati dichiarati nelle condizioni di prova dai risultati ottenibili nell’impianto reale.

L’evoluzione delle soluzioni ROBUR

Dai generatori d’aria calda alle pompe di calore ad assorbimento, dai sistemi ibridi a doppio vettore energetico fino alla nuova linea di soluzioni completamente elettriche, ogni evoluzione della nostra offerta nasce dallo stesso principio: individuare, per ogni applicazione, la soluzione più adatta e utilizzare al meglio l’energia disponibile.

Oggi questo percorso continua anche attraverso l’evoluzione delle nostre tecnologie. I modelli GAHP Plus e i modelli di caldaie a condensazione ROBUR per i quali è dichiarata la compatibilità H2Ready 20% sono progettati per funzionare con miscele di gas naturale contenenti fino al 20% di idrogeno in volume, secondo le rispettive specifiche tecniche. Questa caratteristica non equivale al funzionamento con idrogeno puro né, da sola, quantifica una riduzione delle emissioni. L’approfondimento sulle pompe di calore a gas H2Ready chiarisce il significato di questa compatibilità e le sue implicazioni applicative.

Le pompe di calore ad assorbimento GAHP utilizzano inoltre ammoniaca (NH3) come refrigerante, caratterizzato da un GWP pari a 0. Il GWP, Global Warming Potential, esprime il potenziale di riscaldamento globale del refrigerante: questo dato riguarda il fluido e non equivale all’assenza di emissioni o di impatti ambientali dell’apparecchio nel suo complesso. Il tema è approfondito nell’articolo sull’impatto dei gas serra e degli F-Gas.

Queste caratteristiche descrivono l’evoluzione della nostra ricerca e della nostra attività progettuale. Ogni sviluppo tecnologico nasce dalla volontà di offrire soluzioni adatte ai diversi contesti applicativi, mantenendo lo stesso approccio che accompagna ROBUR fin dal 1956 e che raccontiamo attraverso i nostri 70 anni di cuore e passione.

Fonti e riferimenti