Tutto quello che c’è da sapere sulle pompe di calore

Come va il mercato italiano delle pompe di calore? Quali sono le tecnologie più sviluppate e le più promettenti? Lo spiega Maurizio Pieve esperto ENEA delegato alla IEA

pompe di calore

Le pompe di calore possono costituire un’alternativa al riscaldamento tradizionale? In vari Paesi è così, in Italia meno, dove sono considerate per lo più soluzioni interessanti per il condizionamento estivo. Tuttavia, il quadro potrebbe cambiare col progressivo spostamento verso l’edilizia nZEB, i cui criteri di efficienza energetica trovano in queste soluzioni uno strumento ideale.

Maurizio Pieve, di ENEA, è uno dei maggiori esperti italiani sul tema. Delegato italiano presso l’International Energy Agency (IEA) per le pompe di calore, sta lavorando su vari progetti dedicati.

Maurizio Pieve È lui a far sapere che il programma su queste tecnologie è stato concepito dalla IEA già 40 anni fa. «L’IEA si avvale di una serie di Technical Collaboration Programmes (TCP) per condividere tra i Paesi partecipanti i costi e i compiti relativamente a progetti specifici. Tra questi ve n’è anche uno dedicato proprio alle pompe di calore, di cui faccio parte per il comitato esecutivo che rappresenta i Paesi e indirizza il programma verso le strategie in grado di sviluppare l’utilizzo di queste soluzioni, dalle sensibili doti di risparmio energetico e di minore impatto ambientale. A questo TCP partecipano 12 Paesi UE (compresi Svizzera, Norvegia e Regno Unito), oltre al Canada, Sud Corea, Giappone e Stati Uniti, mentre sono in corso di valutazione richieste di adesione della Cina e dell’Estonia. C’è poi la necessità di creare, all’interno di ogni Paese, un coordinamento del gruppo specializzato sull’argomento».

Lo stesso ingegnere ci introduce ai lavori svolti dal Technical Collaboration Program, chiamati Annex, di durata generalmente triennale. «I loro obiettivi prevedono anche la ricerca e lo sviluppo di tecnologie specifiche. Al momento ne sono attivi una decina sulle pompe di calore, di cui almeno un paio in fase avanzata e pronti per essere fatti partire già quest’autunno. L’Italia partecipa in tre lavori, offrendo il suo contributo a volte come leader a volte come partecipante».

Il mercato delle pompe di calore

Quello italiano è ormai stabilmente da dieci anni il secondo mercato in Europa, dietro alla Francia. L’80% circa è costituito da pompe aria-aria, seguite da quelle aria-acqua, che pagano costi ancora rilevanti. Solo nel 10% dei casi le pompe vengono impiegate anche come soluzione primaria di riscaldamento per interni: si parla di una media annua di circa 130mila pezzi venduti negli ultimi dieci anni, con punte di 180mila negli ultimi anni.

In Europa la quota detenuta dall’Italia è del 13-18% del totale venduto; la Francia detiene invece il 22% circa, di cui il 35% sono pompe di calore per la produzione esclusiva di acqua calda sanitaria. In Italia quest’opzione non prende piede per gli elevati costi di acquisto, che lo rendono poco interessante rispetto a un boiler, anche se nel confronto dei costi di esercizio la pompa di calore è decisamente più conveniente per la miglior resa energetica.

La percentuale di diffusione sul territorio italiano potrebbe essere più significativa?

Direi proprio di sì. La penetrazione relativa, un indice significativo basato sulle vendite di impianti ogni mille appartamenti, è pari a 7 unità per mille abitazioni. Nel nostro Paese, considerando tale indice, potremmo prevedere vendite tre volte superiori. I Paesi nordici hanno un indice decisamente più elevato, pari a 18-35 unità per mille abitazioni. Questo fa capire che, malgrado condizioni ambientali più difficili, le pompe di calore sono preferite.

Le frontiere della ricerca in che direzione vanno?

gas refrigerante R32 ecologicoTra le idee più significative ci sono gli apparecchi con fluidi a basso global warming potential (GWP), motivati dalla entrata in vigore della direttiva F-Gas. Tra questi l’R32 è uno dei più interessanti, commercialmente parlando. Uno degli Annex in partenza riguarda proprio una soluzione dedicata a F-gas di ridotto impatto ambientale, un trend gradito a diversi altri Paesi.

Un’altra soluzione potenzialmente sviluppabile è lo studio dell’integrazione della pompa di calore con altre tecnologie. Nel momento in cui essa diventa parte di un sistema integrato, si deve pensare prima di tutto a collegarlo con impianti e servizi di accumulo e di produzione energetica solare, permettendo di far funzionare la pompa solo quando ve n’è bisogno. Infine, grazie all’Internet of Things c’è la possibilità di far dialogare la macchina con l’utente o con il gestore dei dati ai fini di una migliore integrazione sulla rete elettrica, soprattutto in prospettiva di digital energy.

L’IoT quindi potrebbe divenire uno spartiacque importante per lo sviluppo delle pompe di calore?

Dal punto di vista tecnico senz’altro. Tuttavia, ci sono forti perplessità a livello IEA e non solo riguardo a questioni riguardanti la cybersecurity e, ancor più semplicemente, alla difficoltà nel controllare il flusso dei dati e risalire ai gestori, con tutti i problemi di privacy e di scarsa consapevolezza da parte dell’utente. È un tema di frontiera, con tutte le opportunità e i rischi che presenta.

L’ecobonus ha aiutato allo sviluppo sul mercato delle pompe di calore?

Le detrazioni hanno certamente contribuito alla diffusione. Però dopo un biennio 2015/2016 di forte crescita, il numero di vendite si è assestato nel 2017, motivato anche dal nuovo regime tariffario dell’energia elettrica, iniziato nel 2014 e non più accessibile dal 31/12/2016, che non premia più chi acquista una pompa di calore.
Di certo l’ecobonus, come anche il più recente Conto Termico 2.0, ha agito come volano, aumentando le vendite e di fatto raddoppiando il mercato che si è poi assestato anche se su un numero comunque superiore.

Lo storage potrebbe essere un incentivo per la loro diffusione?

Il problema in questo caso è legato agli spazi necessari per installare una tecnologia di accumulo. Sulle nuove costruzioni non ci sono problemi, sulle ristrutturazioni è un limite significativo. È allo studio, a livello di ricerca, una soluzione che prevede sistemi di accumulo distribuiti, opportunamente integrati nell’edificio e abbinati ad una gestione intelligente dell’orario di funzionamento della pompa e del livello di potenza erogata, con l’obiettivo di personalizzarli in base al profilo di occupazione dell’edificio da parte dell’utente. Ma, ripeto, siamo ancora a uno stadio di pura ricerca.

Per quanto riguarda le pompe di calore non elettriche a che punto siamo?

Ci sono le soluzioni a gas oppure l’opzione ad assorbimento, senza compressore, interessante anche nel caso della refrigerazione, prevedendo un ciclo interno con l’impiego nel circuito refrigerante di una soluzione acqua/ammoniaca o bromuro di litio/acqua. Stiamo però parlando di soluzioni di nicchia, nell’ordine di pochissime migliaia di esemplari annui.

Altra interessante soluzione è quella delle pompe di calore ibride che prevede anche l’impiego di una piccola caldaia. Il funzionamento delle due tecnologie viene gestito ottimizzando al meglio le risorse e attivandole in base alle condizioni climatiche più congeniali per l’una o per l’altra. Il pregio di contare sulla caldaia offre anche la possibilità di produrre acqua calda. Sono soluzioni molto intelligenti dal punto di vista energetico, con performance migliori rispetto alla sola pompa di calore, ma il loro limite è attualmente costituito oltre che dai costi ancora elevati, anche dalla mancanza di competenza o di formazione adeguata degli installatori e della non sufficiente conoscenza dell’utente, che altrimenti potrebbe spingere verso questa soluzione.

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Andrea Ballocchi
Informazioni su Andrea Ballocchi 99 Articoli
Giornalista freelance, si occupa da anni di tematiche legate alle energie rinnovabili ed efficienza energetica, edilizia e in generale a tutto quanto è legato al concetto di sostenibilità. Appassionato praticante di ciclismo, è autore del libro “Una vita da gregario” (La Memoria del Mondo editrice, prefazione di Vincenzo Nibali) e di un manuale “manutenzione della bicicletta”, edito da Giunti/Demetra.