Il riscaldamento degli edifici mediante caldaie a condensazione e pompe di calore

4 Introduzione In quest’ultimo decennio il settore energetico si trova in una fase di transizione. La consapevolezza dello squilibrio fra le risorse ambientali e la crescente richiesta energetica ha portato all’adozione di nuove politiche che promuovessero la riduzione del consumo di risorse non rinnovabili. Inoltre il riscaldamento e l’illuminazione degli edifici assorbono la maggior parte del consumo di energia (42%, di cui il 70% per il riscaldamento) e producono il 35% delle emissioni complessive di gas serra. In questo lavoro si analizzeranno due tra le più innovative tecniche di riscaldamento: la caldaia a condensazione e la pompa di calore. Vengono analizzati gli sviluppi tecnologici relativi ai generatori di calore sia ai fini del miglioramento dell’efficienza istantanea che di quella stagionale. In particolare si considera l’evoluzione subita dai bruciatori sia verso la modulazione continua della capacità che nella premiscelazione che nella combustione a tappeto di fiamma. Oltre a dare tangibili benefici in termini di efficienza stagionale, queste tecniche consentono anche importanti riduzione delle emissioni inquinanti: in particolare nella combustione del gas naturale l’inquinante tipico sono gli ossidi di azoto che con le nuove tecniche si possono ridurre a livelli di un ordine di grandezza più basso che con i generatori tradizionali. Infine si considera la caldaia a condensazione come stadio terminale di un’evoluzione che ha condotto a valori di resa stagionale assai prossimi al massimo teorico. In Italia le pompe di calore vengono utilizzate con successo da molti anni, almeno in impianti a servizio del terziario, dell'industria e del settore alberghiero. L'interesse per il risparmio energetico sta ampliando il loro impiego al settore residenziale, anche in appartamenti dove non è contemplata climatizzazione estiva, come alternativa alla caldaia tradizionale. Ciò richiede un’attenzione particolare da parte di progettisti e costruttori. Anzitutto la pompa di calore deve essere in grado di produrre anche acqua calda sanitaria a livello termico sufficientemente elevato per soddisfare le necessità domestiche. Poi l'affidabilità deve essere molto elevata in ogni condizione di funzionamento, al pari di quella di una caldaia, generatore molto più semplice dal punto di vista meccanico. Oltre alla diffusione del residenziale, un altro fenomeno sta cambiando il mercato del pompe di calore. L'aria non è più la sola sorgente termica utilizzata: sempre di più si sta diffondendo l'uso della geotermia, con uso diretto di falda acquifera, di acque superficiali (mare, laguna, lago o fiume), oppure con sfruttamento del terreno mediante sonde orizzontali o verticali.