La transizione ecologica sta spingendo nella direzione dell’elettrificazione dei consumi e il settore è indirizzato in maniera palese verso la progressiva riduzione dell’uso delle caldaie e la sempre maggiore installazione di pompe di calore. L’obiettivo degli impianti di climatizzazione, in linea con direttive europee e nazionali, è la generazione di raffrescamento e riscaldamento con minore impatto sul riscaldamento globale grazie all’uso di energia primaria non fossile.
In questo contesto, i sistemi idronici a portata variabile rappresentano la tecnologia fondamentale per la decarbonizzazione del settore edile. Tali sistemi di distribuzione idronica utilizzano l’acqua come fluido termovettore. Oltre ad avere il vantaggio di poter riscaldare e raffrescare l’aria all’interno dell’edificio con un unico impianto, l'impiego dell'acqua per il trasporto del calore facilita una distribuzione uniforme e una regolazione precisa della temperatura, contribuendo al miglioramento del benessere interno.
Al di là di considerazioni puntuali sulla validità di sistemi di incentivazione sempre meno presenti, è anche vero che la normativa EPBD ci spinge nella direzione di un’impiantistica che abbia il suo perno nel circuito frigorifero e nell’utilizzo di sistemi in pompa di calore che un’altra disposizione di legge europea, il Regolamento F-Gas, vuole sempre più spesso equipaggiati con gas refrigeranti a GWP medio o basso ma appartenenti alla categoria degli infiammabili, dall’R32 all’R290.
L’obiettivo che l’Europa si è posta di 50 milioni di pompe di calore entro il 2030 è certamente molto sfidante. Nel perseguirlo occorre tuttavia tener conto che molte di queste apparecchiature contengono gas refrigerante caratterizzato da un profilo di rischio aggiuntivo, quello dell’infiammabilità del refrigerante, rischio di cui installatori e manutentori debbono essere consapevoli per effettuare il lavoro a norma e rilasciare una dichiarazione di conformità adeguata rispetto alle caratteristiche dei nuovi apparecchi.
Normative Tecniche di Riferimento
Entra infatti in gioco un elemento, quello dell’effettuazione dei lavori a regola d’arte secondo le norme tecniche vigenti. Riportiamo per chiarezza il testo dell’Articolo 6 Comma 1 del Decreto Ministeriale 37 2008, il testo di legge che riguarda appunto questa materia: “Le imprese realizzano gli impianti secondo la regola dell’arte, in conformità alla normativa vigente e sono responsabili della corretta esecuzione degli stessi.
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È necessario essere consapevoli che nel caso di questa tipologia di impianti, le pompe di calore, la UNI EN 378 è la norma che fornisce le indicazioni utili sulla questione. Il titolo della norma è infatti chiaramente esplicativo, “Sistemi di refrigerazione e pompe di calore - Requisiti di sicurezza e ambientali”, ma è altrettanto vero che per ammissione di molti soggetti del mondo della formazione la conoscenza approfondita e l’applicazione di questa norma a volte lascia a desiderare.
È legittimo quindi che agli occhi degli operatori si presenti un problema nel momento in cui c’è un documento come la UNI EN 378 che per sua stessa natura non è orientato ad affrontare i problemi pratici che un operatore riscontra sul campo. Altre norme sono nate proprio con l’impostazione di fornire degli standard applicativi: pensiamo a norme come la UNI 10683 prodotta sempre dal CTI o le UNI 7128 e 7129 elaborate dal Comitato Italiano Gas.
Da questo spunto nasce la manifestazione di interesse portata al Comitato Termotecnico Italiano (CTI) da Assoclima, CNA Installazione Impianti e Assofrigoristi per la stesura di una norma tecnica dedicata all’installazione di pompe di calore per la climatizzazione domestica, uno strumento che fornirebbe le istruzioni per l’uso alla stregua di quanto fatto dalla 7129 nell’epoca delle caldaie a condensazione per uno sviluppo per così dire conforme e “sorvegliato” dell’utilizzo della pompa di calore.
Una norma di installazione per le pompe di calore, con delle specifiche anche per gli apparecchi contenenti fluido refrigerante infiammabile, può contenere indicazioni utili anche sulla manutenzione, così come la UNI EN 378 si addentra a fornire indicazioni specifiche. Queste norme nascono a livello nazionale, da un dialogo con i produttori degli apparecchi, le associazioni di categoria e gli installatori: questo permette di creare una norma che sia come già detto un manuale tecnico, un manuale di installazione con le prescrizioni di sicurezza, con le prescrizioni per la corretta posa, per la corretta manutenzione. Questo è qualcosa che possiamo assolutamente fare e che auspichiamo di fare.
“Una norma tecnica ha significato e valore nella misura in cui viene recepita e adeguatamente utilizzata. È uno strumento che può solo portare valore aggiunto sia al mercato sia agli operatori sia agli utilizzatori finali.
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Installazione e Posizionamento delle Pompe di Calore
Una pompa di calore aria-acqua si può installare in molti contesti, ma non ovunque: ci sono infatti alcune condizioni da rispettare. Decidere dove installare una pompa di calore aria-acqua per riscaldare un’abitazione non è così banale come si può pensare (per sapere tutto sulle pompe di calore leggi la nostra Guida completa alla scelta). Non si tratta, insomma, di smontare la vecchia caldaia a gas e montare al suo posto il nuovo generatore di calore. Rispetto a una caldaia, infatti, una pompa di calore è costituita da più componenti e, in più, necessità di un grande afflusso di aria esterna, che costituisce la fonte rinnovabile di energia termica da cui il calore viene estratto.
Solo una posizione corretta dell’unità esterna può assicurare che il sistema sia in grado di “pescare” sempre aria a sufficienza, ma allo stesso tempo il sistema non deve causare rumore eccessivo e non deve incidere negativamente sull’aspetto estetico dell’edificio. Le componenti interne della pompa di calore, invece, hanno bisogno generalmente di un locale tecnico con lo spazio necessario.
- Inquinamento acustico: i ventilatori e i compressori presenti nelle unità esterne e in quelle monoblocco producono rumore durante il funzionamento ed è quindi sconsigliata l’installazione in prossimità di camere da letto, di pareti perimetrali sottili o di altri edifici, per non arrecare disturbo a se stessi o al vicinato. Bisogna considerare, infatti, che a pieno regime e a una distanza ravvicinata il rumore può raggiungere i 40-50 decibel. È consigliabile una distanza minima di tre o quattro metri da un edificio, rispettando le indicazioni del produttore sulle emissioni acustiche.
- Alimentazione dell’aria: se lo spazio disponibile è scarso, l’unità potrebbe aspirare o espellere l’aria con difficoltà, causando problemi durante il funzionamento della pompa di calore. L’aria che viene espulsa, inoltre, è molto fredda, quindi si consiglia una distanza minima di alcuni metri (almeno tre) da terrazzi, piante o zone di transito, per non penalizzare il comfort e causare la formazione di ghiaccio sui passaggi. Inoltre, un flusso d'aria sfavorevole può causare un “cortocircuito termico”, perché l’unità aspira aria già raffreddata.
“Soprattutto nelle aree densamente edificate può essere difficile trovare la posizione più corretta per installare la componente esterna di una pompa di calore ed è fondamentale affidarsi a tecnici esperti, che possono assicurare il flusso d’aria ottimale e il drenaggio dell’eventuale condensa. Inoltre, è necessario lo spazio per posizionare il serbatoio di accumulo dell’acqua calda che è sempre di grandi dimensioni ed è molto pesante: un accumulo da 200 litri sufficiente per una famiglia di 4 persone, ad esempio, può avere un diametro di 70-80 cm, un’altezza da 180 e quando è pieno può pesare oltre 300 Kg.Per questo motivo, difficilmente le componenti interne di una pompa di calore possono trovare spazio in una cucina o in un piccolo sgabuzzino di un normale appartamento, come avviene per una caldaia a gas. Quasi sempre serve un locale o comunque un sufficiente spazio dedicato ed è necessario verificare che il solaio sia stato progettato per sostenere quel peso.
La Norma EN 14336 e gli Impianti Idronici
La nuova norma EN 14336 rappresenta un supporto importante per chi lavora nel settore, in un’epoca in cui gli impianti idronici sono destinati ad aumentare. L’evoluzione della normativa sui gas refrigeranti fluorurati spinge nella direzione di fluidi refrigeranti infiammabili e il futuro impone l’utilizzo di pompe di calore che sfruttino sì le capacità termiche di questi fluidi, ma deleghino il compito di asportare o apportare calore a circuiti secondari idronici: questo dato di fatto dell’impiantistica richiede una metodologia rigorosa per l’attività di progettazione, installazione e consegna di questi apparati che saranno alla base della gestione delle temperature in ambienti confinati.
Esaminando la norma EN 14336 nella sua articolazione notiamo innanzitutto la messa in evidenza del progetto il quale infatti viene ritenuto essenziale e preliminare al capitolato e alla predisposizione del cantiere e costituisce secondo la norma l’elemento di riferimento che permette tanto la gestione del cantiere quanto tutta l’attività di eventuali (ma pressoché inevitabili) modifiche rispetto alle specifiche di progetto. Il tema del commissioning (il cui significato è “messa in funzione”) entra in campo proprio in questo ambito, perché la norma EN 14336 fornisce un allegato A molto importante, il quale fa da modello di riferimento per tutti quei cantieri (soprattutto quelli più piccoli) in cui la pratica del commissioning è meno abituale. L’Allegato produce uno schema adattabile che ha caratteristiche tali da supportare la fase documentale e mettere in condizioni di tranquillità gli operatori rispetto alla procedura migliore da adottare.
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I capitoli 5 e 6 della norma illustrano i test pre-funzionali e le verifiche di tenuta (in pressione, in tenuta, idrauliche, pneumatiche) a cui l’impianto va soggetto per dare compimento all’insieme delle operazioni che rientrano nella categoria del commissioning: delucidazioni opportune vengono fornite sia sul fronte dell’impianto sia su quello dei suoi sistemi di controllo elettrici. In particolare vengono descritte con attenzione le opzioni controllo della pressione per una verifica conforme alle condizioni reali di utilizzo, suggerendo come preferibile la prova idraulica in quanto più coerente con tali condizioni.
La norma EN 14336 propone una logica preferenza per la prova idraulica ma sottolinea come essa comporta anche una necessaria attesa fra il momento di carico e il momento di prova, per attendere una stabilizzazione della temperatura (la quale al momento dell’immissione potrebbe avere valori diversi da quelli ambientali alterando di conseguenza la pressione massima raggiunta in quanto quest’ultima è funzione della temperatura del fluido); aggiunge inoltre che la prova in pressione va effettuata su tubi non coibentati per verificare effettivamente e facilmente punti di perdita molto più faticosamente riconoscibili nel momento in cui il circuito è coibentato.
Passando alla fase di pulizia, le istruzioni che vengono fornite sono più che altro classificatorie e di opportunità: la scelta fra flussaggio semplice, flussaggio dinamico o pulizia meccanica tramite PIG (Pigs, o scrapers, sono gli strumenti che vengono inseriti nella pipeline per effettuare operazioni di pulizia, manutenzione, ispezione) viene sostanzialmente ricondotta a ragioni legate alla dimensione dei tubi, considerando preferenziale l’intervento meccanico in tubi di grandi dimensioni, mentre una particolare attenzione viene dedicata a come rendicontare nel caso in cui si adottino prodotti chimici. In questo caso specifico, ma anche negli altri è sempre consigliata l’estensione di un rapporto di pulizia, che può essere redatto in modo da documentare l’operazione e inserirla in uno storico dell’impianto.
Aspetti chimici (tanto relativi alla durezza dell’acqua quanto all’utilizzo di eventuali prodotti specifici) vengono messi in risalto anche sul fronte delle fasi di riempimento e sfiato del circuito, una attenzione che è fondamentale in un’epoca in cui il tipo di acque indicate per gli impianti idronici è fortemente caratterizzato da precise caratteristiche soprattutto relative alla presenza di Sali e di calcare, laddove questo è un fattore di forte ostacolo alla corretta prestazione dell’impianto nel corso della sua vita utile.
Un capitolo importante delle attività previste dalla norma EN 14336 e presentata con un certo dettaglio nell’allegato H è dedicata ai test funzionali che costituiscono un momento chiave della gestione dell’impianto perché si configurano come operazioni ricorrenti per esempio al cambio di impostazione dal riscaldamento al raffrescamento: la norma suggerisce una che list, una vera e propria lista di controllo delle funzioni da verificare che deve essere utilizzata per guidare i test funzionali e documentarne l’esecuzione.
Trattandosi di una norma europea, la norma EN 14336 non entra nel merito dei documenti richiesti dalla legislazione vigente in ciascuno stato membro, come la dichiarazione di conformità ex DM 37/08 in Italia.
Sistemi Idronici e Decarbonizzazione
Secondo quanto riportato dalla Commissione Europea [1], gli edifici dell'Unione contribuiscono al 40% del consumo energetico totale e al 36% delle emissioni di gas ad effetto serra. In questo scenario, il condizionamento dell’aria è responsabile di circa la metà dell’energia utilizzata negli edifici [2], ricoprendo quindi un ruolo fondamentale nel processo di decarbonizzazione.
La decarbonizzazione del settore edilizio, che rappresenta un driver fondamentale nel processo di transizione energetica dell'Europa, comporta la diminuzione delle emissioni di gas ad effetto serra attraverso la sostituzione dell’uso di combustibili fossili, quali petrolio, carbone e gas naturale, con energia elettrica prodotta per lo più con fonti rinnovabili [3].
Contemporaneamente, per contribuire agli obiettivi climatici dell’Unione Europea riducendo le emissioni di gas ad effetto serra (come i gas fluorurati o F-gas utilizzati in un’ampia gamma di apparecchi, tra cui quelli nel campo della refrigerazione e del trattamento dell’aria), l’11 marzo 2024 è entrato in vigore il nuovo Regolamento F-gas (UE) 2024/573 [4] che modifica la Direttiva (UE) 2019/1937 e che abroga il Regolamento (UE) n. 517/2014 [5]. Il nuovo regolamento mira a diminuire ulteriormente le emissioni atmosferiche in Europa e a contribuire a limitare l'aumento della temperatura globale, attraverso la transizione verso refrigeranti con un potenziale di riscaldamento globale (GWP) inferiore.
In particolare, le valvole di regolazione e i sistemi di bilanciamento svolgono un ruolo fondamentale nel controllare la temperatura del fluido termovettore e nel distribuirne correttamente le portate ai terminali di emissione.
Esempi di terminali di emissione in sistemi idronici:
- i fan coils, o ventilconvettori: consentono di riscaldare e raffrescare gli ambienti con un unico terminale, permettendo di ottenere un riscaldamento o raffrescamento rapido.
- le cassette idroniche: si tratta di ventilconvettori del tipo “a cassetta” progettati per l’installazione integrata in controsoffitto.
- i sistemi radianti integrati nelle strutture: sono caratterizzati da serpentine in materiale plastico al cui interno circola l’acqua per il riscaldamento (circa 30-35°C) e per il raffrescamento (circa 15-16°C). Tali sistemi possono essere installati sotto il pavimento, nelle pareti o a soffitto, sono adatti per la realizzazione di nuovi edifici, ma trovano pure largo impiego negli interventi di riqualificazione degli edifici esistenti.
- i sistemi a soffitto radiante: sono una soluzione efficiente per il riscaldamento e il raffrescamento degli edifici, in grado di distribuire il calore in modo uniforme. In particolare, i sistemi a soffitto radiante sono soluzioni ideali sia per la realizzazione di nuovi edifici che per interventi di ristrutturazione in quanto possono essere installati direttamente sul soffitto o integrati nel controsoffitto. Inoltre, grazie alla loro versatilità, si adattano a diverse destinazioni d’uso (residenziale, terziario, ospedaliero).
Inoltre, uno dei vantaggi principali dei sistemi radianti idronici è la loro possibilità di essere abbinabili in modo ottimale a sistemi di generazione ad alta efficienza (come la pompa di calore) o a fonti energetiche rinnovabili, riducendo l’impatto ambientale e i costi di esercizio legati al consumo di energia.
Norme UNI Rilevanti
- UNI EN 1264:2021: fornisce linee guida per i sistemi di riscaldamento e raffrescamento idronici integrati nelle strutture (parete, pavimento e soffitto). La nuova edizione ha l’obiettivo di aggiornare il testo includendo tutte le nuove soluzioni tecnologiche e fornendo chiarimento in merito al campo applicativo, oltre a fornire indicazioni per la progettazione e l’installazione dei sistemi.
- UNI EN 14037:2016: stabilisce le caratteristiche tecniche e i requisiti per l’installazione di pannelli a soffitto prefabbricati, alimentati con acqua a temperatura inferiore ai 120°C. Inoltre, la norma stabilisce le informazioni supplementari che il produttore deve fornire ai professionisti per garantire una corretta installazione e utilizzo del prodotto.
- UNI EN 14240:2005: Ventilazione degli edifici - Soffitti freddi - Prove e valutazione (rating).
- UNI EN ISO 52120-1:2022: sulla prestazione energetica e automazione-gestione degli impianti tecnici degli edifici. Tra gli aspetti innovativi, il principale riguarda senza dubbio l’introduzione della funzione di bilanciamento dinamico degli impianti idronici per la climatizzazione invernale (funzione 1.4a) e per quella estiva (funzione 3.4a).
- UNI 9711: impianti termici utilizzanti energia solare.
- UNI 10381: Impianti aeraulici. Condotte.
- UNI 10412: Impianti di riscaldamento ad acqua calda.
Altre Norme e Manuali di Riferimento
- ASHRAE Handbook 2023: HVAC Applications: Il capitolo 55 (“Radiant Heating and Cooling”) approfondisce i principi e le applicazioni dei sistemi di riscaldamento e raffrescamento radianti. Un ulteriore aspetto fondamentale per tali sistemi riguarda i requisiti di test, regolazione e bilanciamento iniziali per la messa in servizio dell’impianto radiante.
- ASHRAE Handbook 2020: HVAC Systems and equipment: Il capitolo 5 (“In-room terminal systems”) si concentra sui terminali di emissione collocati all'interno degli ambienti, fornendo dettagli sulle varie tipologie, considerazioni di progettazione, installazione, manutenzione, controllo e integrazione con altri sistemi HVAC. Il capitolo 6 (“Radiant Heating and Cooling”) tratta i sistemi di riscaldamento e raffreddamento radianti.
- ISO 18566:2017
- CEI 64-8: Impianti elettrici utilizzatori a tensione nominale non superiore a 1000V in corrente alternata e 1500V in corrente continua.
- CEI 64-12: Guida per l'esecuzione dell'impianto di terra negli edifici per uso residenziale e terziario.
Considerazioni sull'Edilizia Libera e Autorizzazioni Comunali
L’installazione che certamente è stata derubricata ad intervento di edilizia libera è quella legata ai climatizzatori; nell’Allegato II del D.Lgs. Il legislatore ha voluto dare una mano ai tecnici, dichiarando che le pompe di calore per la produzione di acqua calda sanitaria sono da intendersi come “estensione dell’impianto idrico-sanitario già in opera” pertanto sono opere di manutenzione ordinaria e ricadono in edilizia libera.
Attenzione però: edilizia libera non si deve tradurre in edilizia selvaggia! In questo articolo abbiamo analizzato esclusivamente il caso di installazione di pompe di calore e la relativa autorizzazione Comunale (quindi è una questione più urbanistica che termotecnica). Va da se che gli altri elaborati tecnici hanno altre peculiarità che non possiamo trattare in questo articolo (già la questione è delicata, se aggiungiamo altri argomenti rischiamo di generare altra confusione).
Ad esempio, sostituendo il generatore di calore e cambiando vettore energetico è obbligatorio aggiornare il progetto termotecnico del fabbricato (ex. L.10) e di conseguenza si ricadrebbe nell’ambito della manutenzione straordinaria; ma nel caso di sostituzione con pompa di calore, si rientra nelle semplificazioni sopra trattate pertanto e l’intervento viene derubricato a manutenzione ordinaria - edilizia libera, pur restando l’obbligo di aggiornare la ex L.10.
E’ però importante sottolineare che ai fini della detrazione fiscale per BONUS CASA 50% e ECO BONUS 65%, eventuali controlli ADE o ENEA non verteranno sugli elaborati tecnici sopra indicati, ma sulle autorizzazioni all’installazione, come ben specificato nelle guide ADE (ad oggi la più recente è quella di Ottobre 2022, dove l’argomento è trattato al punto 1.4.6 dove si parla di rispetto delle normative URBANISTICHE ed EDILIZIE comunali).
Nuove Norme UNI sui Condizionatori e Pompe di Calore
Pubblicate da UNI quattro norme sulla classificazione, prove e requisiti dei condizionatori e pompe di calore. Ecco i dettagliSono disponibili da UNI e in vigore dal 13 ottobre scorso la parte 1,2,3 e 4 della UNI EN 14511:
- UNI EN 14511-1:2022 “Condizionatori, refrigeratori di liquido e pompe di calore con compressore elettrico per il riscaldamento e il raffrescamento degli ambienti e refrigeratori per cicli di processo con compressore elettrico - Parte 1: Termini e definizioni“;
- UNI EN 14511-2:2022 “Condizionatori, refrigeratori di liquido e pompe di calore con compressore elettrico per il riscaldamento e il raffrescamento degli ambienti e refrigeratori per cicli di processo con compressore elettrico - Parte 2: Condizioni di prova“;
- UNI EN 14511-3:2022 “Condizionatori, refrigeratori di liquido e pompe di calore con compressore elettrico per il riscaldamento e il raffrescamento degli ambienti e refrigeratori per cicli di processo con compressore elettrico - Parte 3: Metodi di prova“;
- UNI EN 14511-4:2022 “Condizionatori, refrigeratori di liquido e pompe di calore con compressore elettrico per il riscaldamento e il raffrescamento degli ambienti e refrigeratori per cicli di processo con compressore elettrico - Parte 4: Requisiti“.
Obblighi Legali e Certificazioni
Le pompe di calore stanno diventando sempre più popolari come sistema efficiente per il riscaldamento e il raffreddamento degli ambienti. Per assicurare l’efficacia e la sicurezza di queste tecnologie, esistono diverse normative e obblighi legali che regolamentano la loro installazione.
- Questa norma specifica i requisiti di sicurezza e le prestazioni per le pompe di calore con compressore elettrico. La Direttiva ErP 2009/125/EC mira a migliorare l’efficienza energetica e il profilo ambientale dei prodotti connessi all’energia, tra cui le pompe di calore.
- Per le pompe di calore che utilizzano gas fluorurati, è obbligatoria la certificazione secondo il Regolamento UE 517/2014 sui gas fluorurati. Il nuovo Regolamento F-gas (UE) 2024/573 è entrato in vigore l’11 marzo 2024.
- Le pompe di calore devono essere sottoposte a manutenzione periodica per garantire il loro funzionamento efficiente e sicuro.
- A seconda della regione o del comune, può essere necessario ottenere un permesso di costruzione prima di installare una pompa di calore.
L’installazione di pompe di calore è una scelta ecologica ed efficiente per il riscaldamento e il raffreddamento di ambienti residenziali e commerciali. Tuttavia, per garantire l’efficienza, la sicurezza e la conformità legale, è essenziale rispettare tutte le normative e gli obblighi vigenti.
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