Una casa a schiera vittoriana londinese diventa a emissioni zero grazie alla pompa di calore aria-aria R290.

1. Panoramica del progetto

1.1 Dettagli dell'immobile

I proprietari di casa stavano ristrutturando la loro villetta a schiera vittoriana e desideravano passare a una pompa di calore dopo aver già installato pannelli solari. Un fattore critico era il soffitto a doppia altezza della cucina, che richiedeva una soluzione di riscaldamento in grado di fornire una potenza sufficiente a mantenere temperature uniformi e confortevoli in tutto l'ambiente. .

1.2 La sfida della terrazza vittoriana

Le case a schiera vittoriane presentano sfide specifiche per l'installazione delle pompe di calore:

• Muri pieni : a differenza dei moderni muri a intercapedine, gli edifici vittoriani non presentano l'intercapedine d'aria isolante che riduce la dispersione di calore.

• Vincoli di tutela del patrimonio : le restrizioni imposte dalle aree di conservazione possono limitare le modifiche esterne.

• Planimetrie più datate : configurazioni irregolari delle stanze ed estensioni creano profili di dispersione termica variabili

• Spazio esterno limitato : le terrazze urbane spesso presentano aree limitate per il posizionamento di unità esterne.

Una ricerca dell'Università di Southampton dimostra che le abitazioni difficili da decarbonizzare, come le case a schiera vittoriane, emettono il 25% delle emissioni di CO2 del settore residenziale, rendendo essenziali soluzioni di riqualificazione efficaci. .

2. Il vantaggio R290

2.1 Comprensione del refrigerante R290

R290 è la denominazione chimica del propano, un refrigerante naturale che offre notevoli vantaggi ambientali rispetto ai refrigeranti convenzionali:

Il GWP (potenziale di riscaldamento globale) dell'R290, pari a soli 3, significa che anche in caso di perdite del refrigerante, il suo contributo al cambiamento climatico è trascurabile rispetto ai refrigeranti HFC convenzionali. Ciò rende l'R290 la scelta ideale per i proprietari di casa che cercano soluzioni di riscaldamento a emissioni zero.

2.2 Vantaggi in termini di prestazioni

Oltre ai vantaggi ambientali, l'R290 offre proprietà termodinamiche superiori:

• Maggiore efficienza : i sistemi R290 possono raggiungere valori SCOP superiori a 4,0 in installazioni ben progettate.

• Migliori prestazioni a basse temperature : mantiene la capacità anche a temperature sotto zero.

• Minori requisiti di carica : i sistemi moderni utilizzano quantità minime di refrigerante, risolvendo i problemi di infiammabilità.

Una ricerca della Purdue University conferma che l'R290 è "considerato una promettente soluzione a lungo termine per il condizionamento degli ambienti e il riscaldamento dell'acqua" grazie al suo basso GWP e alle sue eccellenti proprietà. .

2.3 Considerazioni sulla sicurezza

L'R290 è infiammabile, il che ne ha storicamente limitato l'adozione. Tuttavia, i moderni standard di sicurezza e le progettazioni dei sistemi hanno affrontato queste problematiche:

• Minimizzazione della carica : gli studi dimostrano che è possibile ottenere cariche specifiche basse come 30 g/kW

• Sistemi sigillati : i sistemi monoblocco mantengono tutto il refrigerante all'esterno.

• Conformità normativa : i sistemi sono conformi alla norma EN-378 e agli standard di sicurezza equivalenti.

Il regolamento UE sui gas fluorurati ha accelerato la transizione verso i refrigeranti naturali, con divieti vincolanti sui refrigeranti ad alto GWP che stanno guidando la trasformazione del mercato. .

3. Progettazione e installazione del sistema

3.1 La soluzione integrata

L'installazione di East London ha impiegato un approccio completo :

3.2 Affrontare il problema della cucina a doppia altezza

Il soffitto a doppia altezza della cucina presentava una sfida particolare: la disposizione standard dei radiatori non era sufficiente a riscaldare adeguatamente il grande volume d'aria. La soluzione ha previsto:

1. Riscaldamento a pavimento : fornisce calore radiante su tutta la superficie del pavimento.

2. Pannelli riscaldanti a parete : i pannelli radianti di ampia superficie distribuiscono il calore delicatamente sulle pareti.

3. Funzionamento a bassa temperatura : distribuendo il calore su ampie superfici, il sistema funziona a temperature più basse mantenendo il comfort.

Questo approccio ha eliminato i punti freddi e mantenuto temperature costanti anche nello spazio a doppia altezza, una situazione tutt'altro che semplice. .

3.3 L'approccio che privilegia il tessuto

Le installazioni di pompe di calore di successo nelle case vittoriane iniziano in genere con miglioramenti proporzionati della struttura. Per le terrazze londinesi, gli architetti raccomandano :

• Isolamento del sottotetto : spesso l'intervento più conveniente

• Isolamento dalle correnti d'aria : riduzione delle infiltrazioni d'aria incontrollate

• Isolamento del pavimento in legno sospeso : come affrontare la dispersione di calore attraverso i pavimenti.

• Ammodernamento delle finestre : doppi vetri o vetri secondari, ove necessario.

È fondamentale sottolineare che le pompe di calore non necessitano di un isolamento perfetto, bensì di una riduzione della domanda di calore sufficiente a garantire un funzionamento efficiente del riscaldamento a bassa temperatura. .

4. Risultati delle prestazioni

4.1 Metriche di efficienza

L'installazione di East London ha ottenuto prestazioni impressionanti :

Un valore SCOP di 4,35 significa che il sistema fornisce 4,35 unità di calore per ogni unità di elettricità consumata, superando significativamente l'efficienza di una caldaia a gas, pari a circa 0,9.

4.2 Confronto con altre installazioni vittoriane

Progetti simili dimostrano risultati coerenti:

L'impianto di North Norfolk, dotato di un sistema Vaillant aroTHERM plus da 5 kW, ha raggiunto un valore SCOP di 5,03, uno dei più alti in termini di efficienza sul mercato. .

5. Considerazioni economiche

5.1 Sostegno governativo

Il programma di incentivi per l'ammodernamento delle caldaie (Boiler Upgrade Scheme, BUS) del governo britannico offre un significativo sostegno finanziario per l'installazione di pompe di calore. :

Nell'aprile del 2026, il programma è stato esteso fino al 2030, con un budget di 400 milioni di sterline per il biennio 2026-2027, la maggiore dotazione annuale dal suo lancio. . Anche la procedura di richiesta è stata semplificata: il contributo viene ora detratto dal prezzo preventivato in anticipo, eliminando la precedente attesa per il rimborso. .

5.2 Analisi costi-benefici

Per i proprietari di case a schiera vittoriane che stanno valutando la transizione:

Costi iniziali :

• Sistema a pompa di calore: da 8.000 a 15.000 sterline (a seconda della complessità)

• Rinnovo dei radiatori/del sottopavimento: da 3.000 a 8.000 sterline

• Contributo BUS: -7.500 sterline

Benefici continuativi :

• Un miglioramento dell'efficienza di 4 volte riduce significativamente i costi di gestione.

• L'integrazione del fotovoltaico riduce ulteriormente i costi dell'elettricità.

• Prevenire l'aumento dei prezzi dei combustibili fossili in futuro.

• Zero emissioni di carbonio in loco

Uno studio del 2024 dell'Università di Southampton ha rilevato che la combinazione di misure passive con pompe di calore elettriche ha ridotto il consumo energetico del 74,2% in una casa a schiera vittoriana, dimostrando il potenziale trasformativo di interventi di riqualificazione energetica completi. .

6. Lezioni apprese per la replicazione

6.1 Fattori chiave di successo

Il caso di studio dell'East London, unito ad altre installazioni vittoriane, rivela i fattori critici di successo:

1. Approccio olistico all'abitazione : le pompe di calore funzionano al meglio se integrate in un intervento di riqualificazione coordinato che includa isolamento, tenuta all'aria e ventilazione.

2. Radiatori di dimensioni adeguate : le pompe di calore funzionano a temperature di mandata inferiori (40-50 °C rispetto ai 65-75 °C delle caldaie), richiedendo quindi radiatori più grandi o più efficienti.

3. Installazione di qualità : gli installatori certificati MCS garantiscono che i sistemi soddisfino gli standard di efficienza e siano idonei per i contributi.

4. Comandi intelligenti : il funzionamento ottimizzato massimizza l'efficienza e il comfort.

5. Pazienza di fronte ai vincoli del patrimonio : le aree di tutela possono richiedere permessi di costruzione, ma esistono soluzioni.

6.2 Sfatare i falsi miti più comuni

7. Implicazioni più ampie

7.1 Decarbonizzazione del patrimonio immobiliare del Regno Unito

Considerando che circa l'1% delle famiglie del Regno Unito utilizza attualmente pompe di calore e che i costi di installazione, inclusi gli incentivi, superano in media le 5.600 sterline, l'adozione è stata più lenta del necessario per raggiungere gli obiettivi di emissioni nette zero. Tuttavia, casi di studio come quello della terrazza di East London dimostrano la fattibilità del progetto.

Il Comitato sui cambiamenti climatici ha raccomandato il 2035 come data di eliminazione graduale delle caldaie a gas, sostenendo che, con una durata media di 15 anni, impedire nuove installazioni dopo il 2035 garantirebbe che la maggior parte venga sostituita in tempo per raggiungere l'obiettivo di zero emissioni nette entro il 2050. Sebbene questo obiettivo specifico abbia dovuto affrontare incertezze politiche, la direzione da seguire rimane chiara.

7.2 Rilevanza globale per i climi tropicali e temperati

I principi dimostrati in questo caso di studio sono applicabili anche al di fuori del Regno Unito:

• Regioni tropicali : le pompe di calore R290 possono fornire sia riscaldamento che raffreddamento, con un'elevata efficienza durante tutto l'anno.

• Climi temperati : prestazioni comprovate in condizioni difficili, comprese temperature sotto zero.

• Aree del patrimonio urbano : dimostra che gli edifici storici possono essere ristrutturati con successo.

Per i mercati asiatici, in particolare nelle regioni con un patrimonio immobiliare datato e una crescente consapevolezza ambientale, il modello di pompa di calore R290 offre una soluzione replicabile.

8. Punti chiave da ricordare

1. Il riscaldamento a zero emissioni è realizzabile anche nelle case vittoriane : la casa a schiera di East London dimostra che persino gli immobili d'epoca con muri in muratura possono raggiungere un sistema di riscaldamento a zero emissioni.

2. R290 offre prestazioni superiori : il refrigerante naturale raggiunge un SCOP di 4,35+, oltre quattro volte più efficiente del gas.

3. È possibile riscaldare efficacemente gli spazi a doppia altezza : la combinazione del riscaldamento a pavimento con i pannelli a parete risolve le problematiche architettoniche più complesse.

4. Il sostegno governativo accelera l'adozione : il programma di ammodernamento delle caldaie (Boiler Upgrade Scheme) offre sovvenzioni di 7.500 sterline, con un supporto aggiuntivo per gli immobili non collegati alla rete del gas.

5. Interventi di ristrutturazione proporzionati : non è necessario un isolamento perfetto, bastano miglioramenti mirati e dissipatori di calore di dimensioni adeguate.

6. Il modello è replicabile : progetti simili in tutto il Regno Unito confermano risultati coerenti.

9. Domande frequenti

D: È possibile installare una pompa di calore R290 su una terrazza vittoriana?

R: Nella maggior parte dei casi è possibile, anche se ogni proprietà richiede una valutazione. I fattori chiave includono lo spazio esterno per l'unità, i calcoli della dispersione termica e il dimensionamento dei radiatori. Le aree protette potrebbero richiedere un permesso di costruzione, ma esistono soluzioni. .

D: Il refrigerante R290 è sicuro per l'uso residenziale?

R: Sì. I moderni sistemi R290 utilizzano cariche minime di refrigerante, soddisfano gli standard di sicurezza e il design monoblocco mantiene il refrigerante all'esterno. Questa tecnologia è stata ampiamente adottata in Europa con un eccellente profilo di sicurezza. .

D: Quale manutenzione richiede una pompa di calore con refrigerante R290?

R: Si raccomanda una manutenzione professionale annuale, analogamente alle caldaie a gas. I sistemi sono generalmente affidabili e hanno poche parti in movimento. .

D: Quanto tempo richiede l'installazione?

R: Gli interventi di ammodernamento complessi possono richiedere da una a due settimane, mentre le installazioni più semplici possono essere completate in soli due giorni. Il progetto di East London ha comportato la sostituzione completa dell'impianto di riscaldamento. .

D: Una pompa di calore funzionerà con i miei termosifoni esistenti?

A: Le pompe di calore ad alta temperatura con refrigerante R290 possono funzionare con le tubazioni esistenti di piccolo diametro/microdiametro, riducendo disagi e costi. Tuttavia, potrebbe essere comunque necessario sostituire i radiatori per ottenere un'efficienza ottimale. .

D: Cosa succede se il refrigerante R290 perde?

A: Con un GWP di soli 3, anche una perdita completa ha un impatto ambientale minimo rispetto ai refrigeranti convenzionali. I sistemi includono funzioni di rilevamento perdite e di sicurezza. .