Nuova pompa di calore e radiatori esistenti: un esempio

La gran parte degli interventi sugli impianti, incentivati o meno, prevede il passaggio dalla tradizionale caldaia e radiatori esistenti, alla nuova pompa di calore. Ma cosa succede ai terminali di emissioni esistenti? Vediamo con un esempio se i radiatori possono ancora funzionare con la nuova pompa di calore o bisogna passare ai pannelli radianti. Inoltre, valutiamo se serve l’isolamento per far funzionare questo nuovo sistema.

Nuova pompa di calore e radiatori esistenti: un intervento da progettare

Tra gli interventi più diffusi in materia di impianti c’è sicuramente la sostituzione della vecchia caldaia a gas con una nuova pompa di calore. Anche la nuova EPBD di recast approvata dall’Unione Europea, gioca un ruolo importante in questa transizione. Dal 1 gennaio 2024 infatti, non saranno più incentivabili la caldaie a combustibili fossili.

Vediamo con un esempio se si può sostituire una caldaia con una pompa di calore e mantenere i radiatori esistenti. Il nostro caso studio è un edificio unifamiliare a Torino in cui ci hanno chiesto di cambiare la centrale con una nuova pompa di calore e impianto fotovoltaico.

L’edificio parte da classe energetica F con 302,09 kWh/mq anno. Il passaggio a pompa di calore e fotovoltaico permette all’edificio di migliorare molto nella scala delle classi. Raggiunge infatti la A2 con 69,74 kWh/mq anno.

Ad un primo sguardo l’intervento appare davvero efficiente. Ma è davvero così performante? Cosa succede all’impianto a radiatori esistente se mettiamo una pompa di calore al posto della vecchia caldaia?

La classe energetica non basta per fare considerazioni legate al comfort. È necessario verificare il comportamento dei radiatori con il nuovo impianto prima di accorgersi, con troppo ritardo, che l’impianto non può funzionare!

La nuova pompa di calore funziona con i vecchi radiatori esistenti?

Non accontentiamoci quindi della classe. Con il nostro esempio ripartiamo piuttosto dalla condizione esistente e verifichiamo che l’impianto a radiatori funzioni veramente con la nuova pompa di calore.

Procediamo con 3 semplici passi facendoci aiutare dal Modulo IMPIANTI di TERMOLOG.

1- Verifica dell’impianto a radiatori esistente

Innanzitutto importiamo lo stesso modello usato per la valutazione del salto di classe nel Modulo IMPIANTI di TERMOLOG. Poi posizioniamo i radiatori esistenti nei diversi locali dell’edificio, specificando per ciascun terminale il numero di colonne rilevate in fase di sopralluogo.

Nello stato di fatto la resa dei terminali è adeguata al carico richiesto. Notiamo infatti che la il rapporto tra potenza resa e potenza richiesta (la copertura) è sempre superiore al 100%.

2- Scenario di intervento: dalla caldaia alla nuova pompa di calore con radiatori esistenti

Utilizziamo la funzione SCENARI del Modulo IMPIANTI di TERMOLOG per simulare l’effetto che fa il cambio del generatore sui radiatori esistenti. Trasformiamo la caldaia in una pompa di calore.

Le principali conseguenze sono due:

• la temperatura di mandata scende da 80°C, per la caldaia, a 55°C per la PDC. I radiatori ricevono quindi un fluido ad una temperatura più bassa.
• si riduce anche il salto termico che passa da 15°C a 10°C. La portata al radiatore diventa molto più grande e le tubazioni potrebbero avere un diametro insufficiente per sostenerla.

Osserviamo il grafico proposto da TERMOLOG: Vediamo come la resa dei radiatori diminuisce da 129 W/mq a 61W/mq.

Cosa succede alla copertura percentuale? I radiatori esistenti saranno in grado di coprire il carico richiesto dall’edificio? A conti fatti nessuno dei terminali esistenti supera il 100% della copertura. Questo significa che i termosifoni non sono in grado di erogare una potenza sufficiente a garantire le condizioni di comfort attese.

Cosa possiamo fare in questi casi? Conviene aumentare le dimensioni dei radiatori oppure scegliamo di passare ai pannelli radianti? Una terza soluzione possibile in realtà è quella di ridurre i carichi termici isolando l’edificio.

3- Isolamento termico e passaggio a pompa di calore

Se vogliamo davvero rendere i nostri edifici più efficienti la pompa di calore da sola non può bastare. Soddisfare i fabbisogni di un edificio che ha un involucro scadente attraverso la pompa di calore non è una buona idea progettuale.

Scegliamo dunque di simulare, con il Modulo IMPIANTI di TERMOLOG, un ultimo scenario che prevede di isolare l’involucro esistente e contemporaneamente passare alla pompa di calore, mantenendo i radiatori esistenti. Cosa succede in questo caso? Osserviamo i risultati di calcolo ottenuti con il software.

Isolare l’involucro significa ridurre i carichi termici invernali negli ambienti sottoposti a riqualificazione dell’involucro. In questo modo i radiatori esistenti, anche se devono lavorare a temperature più basse per effetti dalla pompa di calore, riescono a garantire le condizioni di comfort richieste.

Le nuove funzioni di TERMOLOG IMPIANTI

L’esempio che abbiamo appena condotto con il Modulo IMPIANTI di TERMOLOG ci ha permesso di analizzare diverse funzioni del software:

• la verifica della copertura dei carichi richiesti con i terminali esistenti
• il calcolo delle nuove rese dei terminali in funzione del passaggio da caldaia a pompa di calore, geotermia, biomasse o teleriscaldamento.
• la valutazione di scenari di riqualificazione più complessi che combinano interventi sugli impianti e isolamento dell’involucro.

Tutto a supporto delle decisioni del professionista e di un progetto consapevole ed efficiente. TERMOLOG IMPIANTI, inoltre, stampa una relazione di retrofit completa dell’impianto. Diventa naturalmente più facile comprendere e dimostrare la fattibilità o meno di un intervento di sostituzione del generatore di calore.

Conclusioni

Gli interventi che trasformano gli impianti tradizionali in nuovi impianti a bassa temperatura devono essere sempre adeguatamente progettati. Passare da caldaia a pompa di calore si può, ma non bisogna limitarsi al salto di classe. Bisogna valutare i diversi fattori e le alternative disponibili per garantire il vero comfort degli ambienti.

Ecco alcuni consigli e alternative possibili per i progettisti che trasformano vecchi impianti a caldaia. Le alternative applicabili ai terminali di emissione sono:

• Aumentare il numero di colonne dei radiatori esistenti. In questo modo aumentiamo la superficie che riscalda per irraggiamento. Dobbiamo però stare attenti al diametro delle tubazioni che deve essere adeguato per sopportare la portata del circuito.
• Cambiare i terminali e sostituire i radiatori con i pannelli radianti. Gli elementi radianti, infatti, lavorano a bassa temperatura esattamente come le pompe di calore.
• Isolare l’involucro dell’edificio e abbassare radicalmente carichi e fabbisogni di involucro. Quest’ultimo è certamente l’intervento da preferire perché è l’unico che consente di abbattere realmente le dispersioni e alzare la temperatura operante percepita da chi vive negli edifici che progettiamo.

Insomma, non esiste una sola soluzione. Noi progettisti dobbiamo porci le giuste domande per riqualificare gli edifici. A TERMOLOG il compito di aiutarci a trovare le risposte più adeguate a queste domande.