La comunità Europea con la Direttiva RES 2009/28/CE del 23 aprile 2009 ha ufficialmente riconosciuto nell’energia ambiente sfruttata dalle pompe di calore una fonte rinnovabile di energia, dando un forte impulso allo sviluppo della tecnologia della pompa di calore, tanto che negli ultimi anni si è assistito ad una grande diffusione di prodotti e sistemi che vantano il ricorso alle energie rinnovabili.
CLIVET azienda leader con oltre 20 anni di esperienza nei sistemi in pompa di calore per il terziario, l’industriale ed il residenziale, porta una testimonianza di grande valore: un impianto residenziale monitorato con un sistema di tele gestione per un arco temporale di ben 3 anni, che conferma con dati reali i calcoli teorici fatti in sede di scelta della tipologia di impianto.
L’installazione monitorata è un’abitazione monofamiliare da 13 stanze costruita nel 2008, ubicata in provincia di Vicenza, una zona dal clima continentale con inverni freddi ed umidi ed estati calde ed afose, strutturata su tre livelli, di cui uno interrato, per un totale di 267m2.
Le due soluzioni considerate al momento della selezione dell’impianto si basavano rispettivamente su:
- mpianto tradizionale basato su caldaia a condensazione, 2 trial split, 1 recuperatore a flussi incrociati, trasmissione con pannelli radianti
- Sistema ELFOSystem con pompa di calore GAIA, 3 pannelli solari termici, recuperatore termodinamico attivo ELFOFresh2, sistema di controllo centralizzato ELFOControl, pannelli radianti per il piano terra e primo piano, termo arredi per i bagni e ventilconvettori ELFORoom per il piano seminterrato.
In base ai calcoli teorici la scelta del progettista era caduta su ELFOSystem in quanto avrebbe permesso all’utente finale di ottenere un abbattimento di costi di gestione, consumi di energia primaria ed emissioni di CO2 oltre che il ricorso alle fonti rinnovabili di energia per coprire il 70% circa delle necessità di riscaldamento e produzione di acqua calda sanitaria.
Tre anni di monitoraggio puntuale del funzionamento dell’impianto giorno per giorno, ora per ora hanno dimostrato con dati reali i vantaggi derivati dall’impiego del sistema per il comfort totale e sostenibile in ambito residenziale ELFOSystem di Clivet.
Le misurazioni sul campo hanno infatti registrato un risparmio medio annuo di energia primaria del 41%, un abbattimento delle emissioni indirette di CO2 del 41% e una riduzione del 36% nei costi di gestione rispetto al sistema tradizionale con caldaia, split e recuperatore a flussi incrociati considerato come alternativa in fase progettuale. A questo si aggiunga il fatto che oltre il 73% del fabbisogno dell’abitazione per riscaldamento e produzione di acqua calda sanitaria nei tre anni di esercizio è stato coperto con fonti rinnovabili di energia.
Questo monitoraggio sul campo offre una ulteriore garanzia a tutti i partner Clivet che riconoscono in ELFOSystem i seguenti vantaggi:
- I costruttori edili vedono in ELFOSystem un sistema certificato in grado di aumentare la classe energetica dell’edificio nel quale viene installato (a parità di caratteristiche mediamente si guadagnano 1 o 2 classi energetiche se si installa una pompa di calore al posto di una caldaia), con conseguente aumento del valore dell’immobile, e in GAIA la prima macchina impianto già predisposta per il collegamento al solare termico, elemento obbligatorio nelle nuove costruzioni.
- I progettisti possono contare su un unico interlocutore con un sistema completo, che copre tutte le esigenze di comfort domestico e che garantisce risultati comprovati da tre anni di esercizio in termini di riduzione dell’energia primaria, emissioni di CO2, costi di gestione e aumento della quota di rinnovabili.
- Gli installatori hanno con ELFOSystem un sistema semplice da installare e da manutenere, che consente di abbattere i tempi di installazione del 20%, gli ingombri del 60% e di aumentare l’efficienza degli sbrinamenti del 70%. Dai dati del monitoraggio traggono inoltre importanti insegnamenti su come il comportamento degli utenti influenzi la resa dell’impianto, potendo quindi dare ai loro clienti fondamentali consigli su come utilizzare il sistema per ottenere il massimo comfort con la minima spesa.
- Gli utenti finali trovano finalmente sul mercato una soluzione che garantisce risparmi misurati e non solo dichiarati in base a calcoli e prove di laboratorio.
Risultati questi frutto del pluriennale impegno di un’azienda, Clivet, che fin dal 1989 è impegnata nella ricerca, sviluppo e commercializzazione di prodotti e sistemi la cui efficienza è calcolata, misurata e certificata attraverso diversi metodi che vanno dai sistemi di calcolo delle prestazioni, alle misurazioni in laboratorio attraverso camere climatiche che simulano le reali condizioni di temperatura ed umidità delle diverse stagioni, ai programmi di certificazione attraverso enti terzi ed infine attraverso monitoraggi sul campo, che ad oggi hanno sotto esame oltre 10 unità abitative di diversa metratura ed ubicazione.
Di seguito un approfondimento sulla soluzione adottata e sui dati ricavati da tre anni di monitoraggio sul campo.
L’edificio
L’edificio oggetto del monitoraggio di tre anni è un’abitazione monofamiliare di nuova costruzione, riservata ad esclusivo uso residenziale, dotata di 13 locali, strutturata su tre livelli, di cui uno interrato per un totale di 267m2. L’abitazione è ubicata nel nord-est d’Italia, una zona dal clima continentale (2.400 gradi giorno / Zona climatica E, secondo la normativa italiana) con inverni freddi ed umidi ed estati calde ed afose.
La Sfida
Gli obiettivi posti dal committente per la sua nuova abitazione erano comfort a ciclo annuale, ridotti consumi energetici e costi di gestione, totale assenza delle emissioni locali, dovute alla combustione di gas, e utilizzo di fonti rinnovabili di energia. Il tutto naturalmente con minimi ingombri.
Il team
- Progettazione impianti Ing. Tiberio Smaniotto
- Realizzazione impianti Termoidraulica Marin
- Fornitura sistema climatizzazione Agenzia Pizzolato
I sistemi proposti in fase di progettazione
Per limitare gli sprechi energetici, l’edificio è stato progettato e costruito con un elevato livello di isolamento termico.
Per la climatizzazione estiva ed invernale, il rinnovo e la purificazione dell’aria e la produzione dell’acqua calda sanitaria il progettista aveva due alternative:
Un sistema tradizionale basato su
- Riscaldamento e produzione di acqua calda sanitaria con caldaia a condensazione con efficienza del 98%
- Raffrescamento estivo attraverso due trial split con efficienza media stagionale (SEER) pari a 2.7
- Rinnovo e purificazione aria con recuperatoe a flussi incrociati
- Pannelli radianti
Un sistema innovativo in pompa di calore a ciclo annuale ELFOSystem di Clivet basato su:
- Riscaldamento, raffreddamento e produzione di acqua calda sanitaria con pompa di calore aria-acqua Clivet GAIA Aria 61, con tecnologia Inverter del compressore, accumulo integrato da 200 litri e collegamenti al solare termico integrati
- 4m2 di pannelli solari
- Rinnovo e purificazione aria con una unità di rinnovo aria in pompa di calore con recupero termodinamico attivo e filtri elettronici Clivet ELFOFresh2 300
- Distribuzione del caldo e del freddo differenziata zona per zona: piano seminterrato con i ventilconvettori Clivet ELFORoom OUT 11; piano terra e primo piano con pannelli radianti a soffitto; bagni con termoarredi
- Controllo dell’impianto con il sistema di controllo centralizzato Clivet ELFOControl
La soluzione
La soluzione adottata è stata il sistema idronico ELFOSystem di Clivet.
Il riscaldamento, il raffreddamento e la produzione di acqua calda sanitaria sono garantiti dalla pompa di calore aria-acqua GAIA, la macchina-impianto, che integra in sé i principali elementi di una centrale termica, incluso l’accumulo sanitario integrato da 200 litri e tutti i collegamenti per il solare termico, composto da 4m2 di pannelli solari installati sul tetto dell’abitazione, che contribuiscono alla produzione di acqua calda sanitaria in maniera gratuita.
La qualità dell’aria è affidata all’unità di rinnovo aria ELFOFresh2. Questa unità con recupero termodinamico attivo, oltre a garantire ricambio, filtrazione e livello di umidità dell’aria corretti, grazie alla tecnologia della pompa di calore moltiplica tutto l’anno l’energia contenuta nell’aria espulsa tanto da riuscire a gestire in modo autonomo anche la corretta temperatura nelle mezze stagioni senza ricorrere al generatore principale. Nel restante tempo la potenza termica o frigorifera generata riduce la potenza richiesta al generatore principale, con notevoli risparmi energetici.
La distribuzione del caldo e del freddo è gestita in due modi diversi per soddisfare al meglio le diverse esigenze dell’abitazione. Per il piano terra ed il primo piano, utilizzati quotidianamente, la distribuzione avviene per mezzo di pannelli radianti a soffitto, il cui perfetto funzionamento nella fase di raffrescamento è garantita dalla deumidifica effettuata da ELFOFresh2. Per il piano interrato, utilizzato saltuariamente, sono stati installati dei ventilconvettori ad elevatissima efficienza ELFORoom, in modo da poter raggiungere rapidamente la temperatura desiderata quando necessario e mantenere il comfort dell’intera abitazione.
La gestione del sistema è affidata al controllo centralizzato ELFOControl, il quale consente di raggiungere il massimo livello di efficienza e di comfort grazie alla possibilità di definire condizioni di funzionamento ottimizzate per l’impianto nel suo insieme oltre che per i singoli elementi che lo compongono, permettendo la programmazione oraria di ogni zona, il controllo completo dell’impianto, una gestione personalizzata e il miglior uso dell’energia.
I risultati energetici, economici ed ecologici
I tre anni di monitoraggio hanno registrato un risparmio medio annuo di 15.701 kWh di energia primaria (-41%), un abbattimento di oltre 3 tonnellate di CO2 (-41%) e un risparmio nei costi annui di gestione di oltre 1000 € (-36%) rispetto ad un impianto basato su caldaia a condensazione con efficienza del 98%, split con efficienza media stagionale (SEER) di 2.7 e recuperatore a flussi incrociati.
1) Il fabbisogno di energia primaria (in KW/h), secondo lo studio, è calato del 41% così come le emissione di Co2, mentre il costo energetico di gestione è calato del 36%. Tali dati sono anche effetto del contributo al fabbisogno energetico per la climatizzazione estiva ed invernale dell’unità di rinnovo e purificazione aria di ELFOFresh2 con efficienze irraggiungibili da qualsiasi pompa di calore presente sul mercato, perché utilizza come fonte energetica l’aria espulsa oltre a funzionare come sistema di ventilazione meccanica controllata.
2) Gaia Aria ed ELFOFresh2: la ripartizione mensile dei fabbisogni per la climatizzazione
Lo studio mostra la ripartizione del fabbisogno mensile di energia termica/frigorifera utile tra il recuperatore attivo ed il sistema principale di generazione. La pompa di calore sull’aria espulsa consente la copertura del carico di base nei mesi caratterizzati da condizioni climatiche più sfavorevoli e diventa l’unico generatore nei periodi più miti. In riscaldamento la copertura su base stagionale è del 40 %, che arriva al 78 % in raffrescamento a causa dei fabbisogni più ridotti. Poiché il recuperatore attivo opera con una elevata efficienza di generazione, grazie alla sorgente alternativa molto favorevole, un’alta copertura del fabbisogno comporta una riduzione del consumo rispetto ad una soluzione convenzionale. I risultati di utilizzo di fonti rinnovabili: riscaldamento 73%, acqua calda sanitaria 74%. L’analisi puntuale dell’impianto monitorato, oltre ai risparmi descritti, conferma un importante elemento, ovvero che ELFOSystem di Clivet garantisce l’impiego di oltre il 73% di energia rinnovabile per il riscaldamento e la produzione di acqua calda sanitaria di cui di ben 18.621 kWh di energia rinnovabile per il riscaldamento invernale e 5.986 kWh per la produzione di acqua calda sanitaria. Per quanto riguarda la produzione di acqua calda sanitaria, va notato inoltre come l’apporto di energia rinnovabile da parte dei pannelli solari termici sia di soli 1.960 kWh (il 24%) contro i 4.027 kWh forniti dalla pompa di calore, che sfrutta l’energia solare indiretta contenuta nell’aria, riconosciuta dall’Unione Europea fonte rinnovabile di energia con la Direttiva RES 2009/28/CE del 23 aprile 2009.
3) Gaia Aria e solare termico: lo studio illustra la ripartizione mensile dei fabbisogni per l’acqua calda sanitaria.
4) L’uso delle fonti rinnovabili per la produzione di acqua calda sanitaria: il 74 % del fabbisogno di energia termica per acqua calda sanitaria è coperto da fonti rinnovabili. Di queste, 2/3 provengono dall’utilizzo della pompa di calore.
Non da ultimo, il fatto di avere una pompa di calore che integra in se tutti gli elementi per riscaldamento, raffreddamento, produzione di acqua calda sanitaria, ha permesso di ridurre gli ingombri del 60% rispetto ad una centrale termica tradizionale, tanto che tutti gli elementi principali del sistema sono stati posizionati all’interno della centrale termica nel piano interrato, rispettando in questo modo le esigenze di gestione dello spazio richieste dal committente.
Risultati questi, che confermano con dati reali il grande valore di un sistema che nel 2010 ha ricevuto 4 importanti riconoscimenti da Legambiente, dal Politecnico di Milano, da Kilmahouse Trend e da Aquatherm Nitra per innovazione, risparmio energetico e miglior soluzione per le case ecosostenibili.
Per ulteriori informazioni: Barbara Casagrande, tel. 0439/313235 – e-mail:b.casagrande@clivet.it - www.clivet.com
