Il riscaldamento rappresenta oltre il 70% del consumo energetico della casa! Per ridurre i nostri consumi e le nostre spese in questa zona, è prioritario evitare consumi non necessari (abbassare il termostato di 1 ° C, spegnere il riscaldamento durante la notte e in caso di assenza chiudere le tende, ecc.) E ridurre esigenze di riscaldamento (rinforzando l’isolamento, eliminando le correnti d’aria, ecc.). È possibile andare oltre utilizzando energie rinnovabili per il riscaldamento: la legna (in tutte le sue forme, tronchi, cippato, pellet, ecc.), Il sole e le pompe di calore (pompe di calore).
Le pompe di calore sono installate principalmente per il riscaldamento delle case. Alcune pompe di calore vengono utilizzate anche per la produzione di acqua calda sanitaria, sia per il riscaldamento che per l’acqua calda sanitaria (pompe di calore miste) e anche per il raffrescamento estivo dei locali (pompe di calore reversibili, sconsigliate come di seguito spiegato).
Pompare calore nell’ambiente
Una pompa di calore è un impianto che estrae calorie dall’ambiente esterno (suolo, acqua o aria) e le trasferisce all’interno di un edificio. Il funzionamento di una pompa di calore è molto simile a quello del tuo frigorifero che estrae le calorie all’interno dell’elettrodomestico e le respinge in cucina. Il trasferimento di calore avviene tramite un refrigerante che viene fatto circolare in un circuito comprendente un evaporatore, un compressore, un condensatore e una valvola di espansione.
- Il refrigerante è allo stato liquido e freddo; entra in contatto con l’ambiente esterno (chiamato “sorgente fredda”) in uno scambiatore di calore, l’evaporatore. Poiché l’ambiente esterno è più caldo del fluido, quest’ultimo vaporizza.
- Un compressore elettrico aspira questo fluido che è diventato vapore e lo comprime aumentandone la temperatura (come l’aria in una pompa di bicicletta). Consente inoltre al fluido di fluire attraverso il circuito.
- Il fluido, caldo e ad alta pressione, entra quindi in un secondo scambiatore di calore, il condensatore, e cede il suo calore alla sorgente da riscaldare (detta “sorgente calda”, ad esempio l’acqua nel circuito di riscaldamento), che ne provoca la condensazione ; diventa quindi liquido.
- Il refrigerante, liquido e ancora ad alta pressione, passa infine attraverso un riduttore di pressione che ne abbassa la pressione e la temperatura.
- A contatto con la sorgente “fredda” viene nuovamente vaporizzata e il ciclo ricomincia.
Fonte : Energie 4, trimestrale sull’energia della Vallonia
Il compressore consuma energia (elettrica nel caso delle pompe di calore utilizzate nelle abitazioni) ma l’intero sistema recupera da 2 a 6 volte di più nell’ambiente. Il rapporto tra l’energia consumata e l’energia termica fornita dalla pompa di calore è chiamato coefficiente di prestazione (o COP).
Il COP è funzione della differenza di temperatura tra la sorgente fredda e la sorgente calda: minore è questa differenza, maggiore è il COP. I migliori COP si ottengono prelevando calorie dall’acqua sotterranea (che mantiene una temperatura dai 7 ai 12 ° C, anche in inverno) o dal terreno e utilizzando una sorgente “calda” a bassa temperatura (tipicamente riscaldamento a pavimento).
Il COP varia durante l’anno in quanto la temperatura della sorgente “fredda” non è costante, come si evince da questo grafico della temperatura nel terreno, a una profondità di 60 cm.
Fonte : Renouvelle, il trimestrale APERe, 1 ° trimestre 2007
Si consideri quindi il rendimento medio stagionale che è il rapporto tra tutta l’energia consumata dalla pompa di calore e l’energia termica fornita da quest’ultima durante la stagione di riscaldamento. Affinché una pompa di calore possa essere considerata un utilizzo di energia rinnovabile, deve avere un COP medio stagionale minimo di 3.
Le pompe di calore si classificano in: geotermica (preleva calore dal suolo), idrotermale (in acqua) e aerotermica (in aria). Si noti che in tutti i casi la pompa di calore utilizza effettivamente energia… solare immagazzinata nel mezzo.
Pompa il calore nell’acqua
La maggior parte dei riscaldatori idrotermali traggono le calorie dall’acqua da una falda freatica o, molto più raramente, da un fiume, un lago o uno stagno. Dopo l’uso, l’acqua può essere scaricata in un corso d’acqua superficiale o reiniettata nella falda freatica utilizzando un secondo pozzo. Il costo di installazione è elevato (coinvolgimento di uno o più fori). Nella regione Vallonia, lo scarico dell’acqua nella falda freatica è soggetto ad autorizzazione ed è generalmente rifiutato.
Pompare calore nel terreno
Per prelevare calore dal suolo si possono utilizzare collettori orizzontali o collettori verticali.
La prima soluzione viene implementata dispiegando una rete di tubi a una profondità compresa tra 60 cm e 120 cm. Questa soluzione richiede molto spazio: si stima che l’area del sensore richiesta sia da 1,5 a 2 volte l’area da riscaldare.
Fonte : brochure PAC www.energivie.fr
La seconda soluzione è portare il calore più in profondità nel terreno (fino a 80 m) con uno o più anelli a U (sonde geotermiche). Ciò consente un minor consumo di superficie ma questa soluzione è più costosa da implementare e richiede autorizzazioni speciali.
Pompare calore nell’aria
È solo di recente che le pompe di calore aerotermiche sono state considerate come fonti di energia rinnovabile dall’Unione Europea. Il progresso, in particolare per quanto riguarda il compressore, ora consente loro di raggiungere senza difficoltà COP di 3. Vantaggio principale: facilità di installazione e quindi minor costo. Sono di gran lunga i più diffusi in Europa.
Pompe di calore reversibili
Si tratta di pompe di calore aerotermiche dove è possibile invertire il ciclo frigorifero per far sì che catturi le calorie nell’aria interna e le scarichi all’esterno. A rigor di termini, non si tratta di un condizionatore: questo tipo di pompa di calore permette solo di raffreddare l’aria interna da 3 a 4 gradi. Non li consigliamo perché incoraggiano il consumo eccessivo di elettricità in estate e quindi riducono il risparmio energetico in inverno.
Emettitori di calore
La pompa di calore è idealmente combinata con il riscaldamento a bassa temperatura: riscaldamento a pavimento, radiatori a bassa temperatura o riscaldamento ad aria calda. Il riscaldamento a pavimento (chiamato anche riscaldamento a pavimento) è costituito da tubi annegati in una lastra di cemento e in cui circola acqua calda o anche refrigerante a pompa di calore ad espansione diretta. Offre una grande sensazione di comfort.
Circuito di riscaldamento a pavimento – Fonte : APERe
Aspetti ambientali
Refrigeranti
Nelle moderne pompe di calore, i refrigeranti non danneggiano più lo strato di ozono (come nel caso dell’R22) ma possono essere potenti gas serra.
Energia primaria L’
elettricità deve essere prodotta da un’altra fonte e un’efficienza media del 40% è considerata per le centrali elettriche in Europa.
Il coefficiente di energia primaria (PER) si ottiene quindi dividendo il COP medio stagionale per 2,5. Per 1 kWh di energia primaria fornita, una pompa di calore con COP = 3 rilascia quindi 1,2 kWh, che rimane migliore delle prestazioni di una caldaia a condensazione.
|
Tipo di PAC Fonte calda / fonte fredda |
Temperatura della sorgente fredda all’ingresso dell’evaporatore |
Temperatura della sorgente calda all’uscita del condensatore |
COP min |
PER min (COP min / 2,5) |
|
Aria / aria |
T ° secco: 2 ° C |
20 ° C |
2.90 |
1.16 |
|
Aria / acqua |
T ° secco: 2 ° C |
35 |
3.10 |
1.24 |
|
45 |
2.60 |
1.04 |
||
|
Salamoia / aria |
0 ° C |
20 ° C |
3.40 |
1.36 |
|
Salamoia / acqua |
0 ° C |
35 ° C |
4.30 |
1.72 |
|
45 ° C |
3.50 |
1.40 |
||
|
Acqua / acqua |
10 ° C |
35 ° C |
5.10 |
2.04 |
|
45 ° C |
4.20 |
1.68 |
||
|
Acqua / aria |
15 ° C |
20 ° C |
4.70 |
1.88 |
|
(sorgente del circuito dell’acqua) |
20 ° C |
4.40 |
1.76 |
Valori COP minimi stagionali che devono essere raggiunti dalle pompe di calore per beneficiare
del marchio di qualità ecologica europea (secondo la Decisione CE del 9/11/2007).
Risparmio di CO2 Energy Factor 4 (www.ef4.be), offre un calcolo dettagliato che tiene conto di un coefficiente di perdita di refrigerante della pompa di calore, prendendo come punto di confronto sistemi che forniscono 19.800 kWh di calore all’anno.
- una pompa di calore di COP = 3 (che quindi consuma 6.600 kWh elettrici / anno) emette l’equivalente di 3.219 kg di CO2 all’anno
- una caldaia a gas naturale emette 5524 kg di CO2 all’anno; senza tener conto del consumo elettrico degli ausiliari della caldaia (circolatore, bruciatore)
- una caldaia a gasolio emette 6732 kg di CO2 all’anno; senza tener conto del consumo elettrico degli ausiliari della caldaia.
Migliora il tuo punteggio passando all’elettricità verde
Puoi ridurre ulteriormente le emissioni di CO2 dovute al funzionamento della tua pompa di calore passando all’elettricità verde (e non è necessariamente più costoso!)
Consulta la classifica di Greenpeace (www .jenesuispasidiot.be) e il simulatori ufficiali (http://simulator.ugr.be nella regione Vallonia e www.brugel.be a Bruxelles).
Aiuti e premi
A Bruxelles:
- Per le pompe di calore combinate e l’acqua calda sanitaria: da € 4.250 a € 4.750 per alloggio (a seconda del reddito) e un massimo del 50% della bolletta.
Info e condizioni : http://www.environnement.brussels/thematiques/energie/les-primes-energie-en-2015
Nella regione vallona
- Per il riscaldamento a pompa di calore l’importo del premio è di € 800 per unità abitativa.
- Per gli scaldacqua domestici l’importo del premio è di € 400 per unità abitativa.
- Per le pompe di calore combinate e l’acqua calda sanitaria l’importo del premio è di € 800 per unità abitativa.
Questi bonus vengono aumentati in base alla fascia di reddito.
Info e condizioni : http://energie.wallonie.be
Altri premi
Alcuni comuni e una provincia concedono un premio aggiuntivo. Un elenco aggiornato di questi comuni è disponibile sul sito: www.guider.be
Per ulteriori
- Scheda ADEME sulle pompe di calore: www.ademe.fr
- Giornale delle energie rinnovabili n ° 193-2009
- EF4, facilitatore vallone per pompe di calore, www.ef4.be
