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Pompa di calore
Le pompe di calore sono sistemi in grado di trasferire calore da una sorgente (può essere un corpo, o uno spazio) più fredda a una più calda, quindi in direzione contraria a quella naturale. Lo stesso lavoro è effettuato anche dalle macchine frigorifere (ad esempio condizionatori d'aria, i frigoriferi, ecc..), ma con finalità differenti: le macchine frigorifere asportano calore con continuità da una sorgente, mantenendone la temperatura a un valore inferiore a quella dell'ambiente esterno; l'obbiettivo è il raffreddamento una pompa di calore rende disponibile il calore, prelevato da una sorgente termica a temperatura inferiore, a una temperatura superiore a quella esterna: l'obiettivo è il riscaldamento.

Molte pompe di calore sono reversibili ed il loro funzionamento può essere invertito, potendo operare alternativamente come unità riscaldanti o raffreddanti. Sono sistemi che utilizzano il terreno, l'acqua sotterranea o l'acqua superficiale come scambiatori di calore. I sistemi a pompa di calore sono costituiti da tre componenti:
  • Sistema di scambio geotermico (terreno, acqua)
  • Pompa di calore
  • Sistema di riscaldamento/refrigerazione collocato all?interno di un edificio. Le PCG funzionano come un refrigeratore reversibile che rimuove calore da un luogo per depositarlo in altro luogo, ad es. dal terreno verso l?edificio in periodo invernale (modalità riscaldamento) e in direzione opposta in periodo estivo (modalità condizionamento).

Le pompe di calore (PdC) sono apparecchiature che prelevano calore da un ambiente e, innalzandone la temperatura, lo rendono disponibile ad un ambiente più caldo. Ad esempio, per il riscaldamento invernale di un edificio, una pompa di calore opera sottraendo calore all'ambiente esterno, per fornirlo agli spazi interni, mantenendoli al caldo.

Per far avvenire questo processo, opposto a quello spontaneo in cui il calore si trasferisce da un corpo più caldo a uno più freddo, le pompe di calore consumano una certa quantità di energia che può essere fornita, a seconda della tecnologia impiegata, sottoforma di energia elettrica oppure di gas. Facendo uso di sistemi particolarmente efficienti l'energia consumata è però inferiore a quella impiegata da sistemi di riscaldamento tradizionali. Secondo la normativa europea in tema di energia, se il calore (energia termica) catturato da una pompa di calore eccede in maniera significativa la quantità di energia necessaria al suo funzionamento, esso è considerato rinnovabile.

Alcune pompe di calore possono anche funzionare per il raffrescamento estivo degli ambienti e in questo caso vengono dette reversibili.

Esistono pompe di calore di vario tipo, a seconda che prelevino calore dall'aria, dall'acqua o dal terreno. Le principali sorgenti termiche da cui le Pompe di Calore prelevano calore sono l'aria, l'acqua e il terreno.

Tipologie di pompe di calore 

1. Pompe di calore ad aria
Le PdC ad aria prelevano il calore dall'aria esterna e lo trasferiscono all'interno degli ambienti che si desidera riscaldare.
Il meccanismo della pompa di calore si può paragonare a quello di un frigorifero: mentre quest'ultimo sottrae energia termica al proprio interno e la riversa all'esterno, la pompa di calore invece preleva calore dall'aria fredda esterna e lo trasferisce all'interno dell'edificio da riscaldare.
Esempi molto diffusi di queste apparecchiature sono gli impianti domestici di climatizzazione che, invertendo il funzionamento estivo in raffrescamento, nella stagione invernale possono essere utilizzati per il riscaldamento.

2. Pompe di calore ad acqua
In questo caso la PdC preleva il calore da una risorsa idrica che può essere di superficie (quindi attinta da bacini quali fiumi, laghi, mare, acque reflue) oppure di falda. Mentre le acque superficiali risentono maggiormente del clima esterno, le acque sotterranee, laddove presenti e prelevabili, hanno una temperatura costante.
Ad esempio, a Milano, l'impianto di climatizzazione del palazzo della Regione Lombardia è alimentato con acqua che presenta una temperatura di 16 °C, costante tutto l'anno. 

3. Pompe di calore geotermiche
Le pompe di calore geotermiche usano il terreno come fonte di calore.
Già a pochi metri di profondità, la temperatura è approssimativamente costante durante tutto l'anno, grazie alla crosta terrestre, che trattiene e immagazzina il calore.

Il trasporto dell'energia termica è effettuato mediante una miscela composta di acqua e liquido antigelo, lungo tubazioni che possono essere verticali o orizzontali. Gli impianti verticali sono inseriti in perforazioni piuttosto profonde (pozzi veri e propri), mediante sonde geotermiche. Quelli orizzontali, invece, sono impianti che possono avere uno sviluppo lineare, a serpentine o a spirale.

Distribuzione del calore
Il calore prodotto dalla pompa va distribuito all'interno dell'ambiente. Trattandosi di calore "a bassa temperatura", cioè con temperature di esercizio prossime a quella ambiente, i terminali di impianto più idonei sono:
  • Sistemi radianti (impianti a pavimento, pannelli radianti…)
  • Ventilconvettori (con aria primaria) o impianti a tutta aria


Funzionamento
Il principio di funzionamento dei sistemi a pompa di calore risiede nel fatto che a profondità di qualche decina di metri la temperatura del suolo diventa sostanzialmente stabile, risentendo in maniera minima delle fluttuazioni della temperatura dell'aria in superficie. Quindi, poiché i corpi idrici sotterranei e il terreno sono più caldi dell'aria esterna in inverno e più freddi dell'aria esterna in estate, lo scambio termico da parte di questi corpi con un fluido termovettore che trasferisce calore dall'ambiente da climatizzare diventa energeticamente conveniente. Infatti, sebbene le pompe di calore richiedano energia elettrica per funzionare, il bilancio energetico è complessivamente positivo.

Ciclo invernale
In inverno il terreno ha una temperatura generalmente superiore a quella esterna. Il fluido termodinamico, a pressione bassa, entra nella parte di circuito interrata (evaporatore), ed evapora sottraendo calore al terreno. Il fluido passa quindi attraverso il compressore: si ha un aumento di pressione e, conseguentemente, di temperatura. Può quindi cedere calore all'ambiente da riscaldare, condensando e tornando allo stato liquido. Nell'ultima fase il liquido passa attraverso una valvola di espansione trasformandosi parzialmente in vapore e raffreddandosi, riportandosi così alle condizioni iniziali del ciclo.

Ciclo estivo
Nel funzionamento estivo, il ciclo viene invertito. L'evaporazione (quindi l'asportazione di calore) avviene nell'ambiente da raffrescare (il fluido può essere a temperature di 5-10°C). Il sistema cede successivamente calore al terreno, che è a temperature superiori (14-16°C).

Vantaggi
Con le pompe di calore si ha il vantaggio di sfruttare una sola macchina, che grazie ad una valvola diventa reversibile poiché presenta la possibilità di invertire le funzioni dell'evaporatore e del condensatore, fornendo così aria fredda in estate e aria calda in inverno. Un altro vantaggio offerto dalla geotermia a bassa entalpia è di non richiedere la presenza in loco di particolari fonti di geotermia, essendo legata semplicemente all'"inerzia termica" del suolo.

Gli incentivi

Gli impianti a pompa di calore possono usufruire degli incentivi legati agli interventi di risparmio ed efficienza energetica, fra i quali i principali sono:
  • le agevolazioni fiscali per il risparmio energetico
  • il Conto Termico 2.0
  • i Titoli di Efficienza Energetica (TEE), anche noti come Certificati Bianchi

LA DETRAZIONE FISCALE DEL 65%

Fino al 31 dicembre 2016, chi installa un impianto a pompa di calore in sostituzione ad uno già esistente, può usufruire delle detrazioni fiscali previste per gli interventi di ristrutturazione che aumentano l'efficienza e il risparmio energetico di un edificio. Si tratta di uno sconto da applicare alle imposte dovute dal contribuente, pari al 65% delle spese sostenute per l'installazione dei pannelli solari, ripartito su dieci anni..

Cosa è
I contribuenti che sostengono le spese per l'installazione di un impianto a biomassa possono usufruire di una particolare agevolazione fiscale, consistente in una detrazione d'imposta. Questa è stabilita nella misura del 65% delle spese sostenute, da ripartire in dieci rate annuali di pari importo, entro un limite massimo di detrazione. Si tratta, quindi, di riduzioni riguardanti l'IRPEF (imposta sul reddito delle persone fisiche) e l'IRES (imposta sul reddito delle società). Come tutte le detrazioni d'imposta, l'agevolazione è limitata all'ammontare dell'imposta annua del contribuente, derivante dalla dichiarazione dei redditi presentata. Possono usufruire dell'agevolazione tutti i soggetti che abbiano la disponibilità di un immobile (i proprietari, chi è in affitto o in usufrutto). I beneficiari sono: persone fisiche, professionisti, società e imprese che sostengono le spese per l'esecuzione degli interventi su edifici esistenti (e non di nuova costruzione), su loro parti o su unità immobiliari esistenti di qualsiasi categoria catastale.

Come si ottiene?
Al fine di ottenere l'agevolazione fiscale del 65% è necessario inviare all'ENEA per via telematica, entro 90 giorni dal termine dei lavori, la scheda informativa relativa agli interventi realizzati.

Tutti i pagamenti all'impresa che svolge i lavori devono avvenire tramite bonifico bancario, dal quale si possa ricavare la specifica causale del versamento e il codice fiscale di entrambe le parti. È inoltre importante conservare le fatture o le ricevute fiscali per gli acquisti e le prestazioni detraibili, nonché il certificato di asseverazione e le ricevute dei bonifici come prova del pagamento.

IL CONTO TERMICO 2.0

Il Conto Termico 2.0, in vigore dal 31 maggio 2016, potenzia e semplifica il meccanismo di sostegno già introdotto dal decreto 28/12/2012, che incentiva interventi per l'incremento dell'efficienza energetica e la produzione di energia termica da fonti rinnovabili.

Con il Conto Termico 2.0 è possibile riqualificare i propri edifici per migliorarne le prestazioni energetiche, riducendo i costi dei consumi e recuperando in tempi brevi parte della spesa sostenuta.

Le principali novità del CT 2.0

  • fino al 65% della spesa sostenuta per gli "Edifici a energia quasi zero" (nZEB);
  • fino al 40% per gli interventi di isolamento di muri e coperture, per la sostituzione di chiusure finestrate, per l'installazione di schermature solari, l'illuminazione di interni, le tecnologie di building automation, le caldaie a condensazione;
  • fino al 50% per gli interventi di isolamento termico nelle zone climatiche E/F e fino al 55% nel caso di isolamento termico e sostituzione delle chiusure finestrate, se abbinati ad altro impianto (caldaia a condensazione, pompe di calore, solare termico, ecc.);
  • anche fino al 65% per pompe di calore, caldaie e apparecchi a biomassa, sistemi ibridi a pompe di calore e impianti solari termici;
  • il 100% delle spese per la Diagnosi Energetica e per l'Attestato di Prestazione Energetica (APE) per le PA (e le ESCO che operano per loro conto) e il 50% per i soggetti privati, con le cooperative di abitanti e le cooperative sociali.


I requisiti
I soggetti che possono richiedere gli incentivi del CT 2.0 sono:

  1. Pubbliche Amministrazioni
  2. Soggetti privati


Gli incentivi
Gli incentivi sono regolati da contratti di diritto privato tra il GSE e il Soggetto Responsabile. Gli incentivi sono corrisposti dal GSE nella forma di rate annuali costanti della durata compresa tra 2 e 5 anni, a seconda della tipologia di intervento e della sua dimensione, oppure in un'unica soluzione, nel caso in cui l'ammontare dell'incentivo non superi i 5.000 euro.

Le PA e le ESCO che operano per loro conto che optano per l'accesso diretto possono richiedere l'erogazione dell'incentivo in un'unica soluzione, anche nel caso in cui l'importo del beneficio complessivamente riconosciuto superi i 5.000 euro.

Le PA e le ESCO che operano per loro conto che optano, invece, per l'accesso tramite prenotazione possono beneficiare di un pagamento in acconto ad avvio lavori e un saldo alla loro conclusione.

Per ciascuna tipologia di intervento sono definite le spese ammissibili, ai fini del calcolo del contributo, nonché i massimali di costo e il valore dell'incentivo.
Gli incentivi del CT 2.0 non sono cumulabili con altri incentivi statali, fatti salvi i fondi di rotazione, i fondi di garanzia e i contributi in conto interesse.
Alle PA (escluse le cooperative di abitanti e le cooperative sociali) è consentito il cumulo degli incentivi con incentivi in conto capitale, anche statali, nei limiti di un finanziamento complessivo massimo del 100% delle spese ammissibili. 

Gli interventi incentivabili
  1. Interventi di incremento dell'efficienza energetica in edifici esistenti (RISERVATI ALLE PA)

    • Efficientamento dell'involucro:
      • coibentazione pareti e coperture;
      • sostituzione serramenti;
      • installazione schermature solari;
      • trasformazione degli edifici esistenti in "nZEB";
      • illuminazione d'interni;
      • tecnologie di building automation.


    • Sostituzione di impianti esistenti per la climatizzazione invernale con impianti a più alta efficienza come le caldaie a condensazione.


  2. Interventi di piccole dimensioni di produzione di energia termica da fonti rinnovabili e di sistemi ad alta efficienza

    • Sostituzione di impianti esistenti con generatori alimentati a fonti rinnovabili:
      • pompe di calore, per climatizzazione anche combinata per acqua calda sanitaria;
      • caldaie, stufe e termocamini a biomassa;
      • sistemi ibridi a pompe di calore.


    • Installazione di impianti solari termici anche abbinati a tecnologia solar cooling per la produzione di freddo.


    Gli interventi devono essere realizzati utilizzando esclusivamente apparecchi e componenti di nuova costruzione e devono essere correttamente dimensionati in funzione dei reali fabbisogni di energia termica.