Impianto termico o di climatizzazione (invernale/estiva): tipologie, caratteristiche e componenti

Gli impianti termici (di climatizzazione invernale/estiva) dediti al riscaldamento e raffrescamento degli edifici, sono una fonte significativa di gas effetto serra e responsabili dei cambiamenti climatici. In Europa gli edifici sono responsabili per il 40% del consumo energetico (e per il 36% delle emissioni di gas serra): l’80% dell’energia utilizzata è associata alla climatizzazione e alla produzione di acqua calda sanitaria. Per questo è necessario un uso consapevole e vocato al risparmio energetico, nonché alimentato con fonti di energia pulite. Ed è un tema caro all’UE a cui tenta di porre rimedio, con una normativa energetica all’avanguardia (da ultima la direttiva EPBD “Case Green”) e in costante evoluzione.

L’impianto termico è un sistema tecnologico che serve a riscaldare e/o raffrescare gli ambienti. La definizione normativa è data dal dlgs 192/2005, come modificato dal dlgs 48/2020. L’impianto di climatizzazione invernale deve assicurare, durante il periodo di esercizio dell’impianto di riscaldamento (dipende dalla zona climatica in cui ci troviamo ed è regolato dal DPR 412/93), il benessere degli occupanti (confort termoigrometrico) mediante il controllo, all’interno degli ambienti, della temperatura e, ove presenti dispositivi idonei, della umidità, della portata di rinnovo e della purezza dell’aria.

Dopo un’ampia panoramica introduttiva, ci concentreremo sugli impianti termici o di climatizzazione invernale ed estiva più diffusi in ambito residenziale, in utenze di tipo domestico. Passandone in rassegna le principali tipologie esistenti (caldaia a condensazione, pompa di calore, sistemi ibridi, impianti a biomassa, collettori solari termici, microcogenerazione, teleriscaldamento), le caratteristiche ed i componenti (dal generatore ai terminali). Senza dimenticare l’integrazione con le fonti rinnovabili ed i sistemi collettivi di teleriscaldamento e cogenerazione. Infine vedremo gli aspetti normativi che regolano l’esercizio, il controllo e la manutenzione degli impianti termici e gli incentivi fiscali che ne permettono la sostituzione.

Che cos’è l’impianto termico?

La definizione di impianto termico è data dal dlgs 192/2005 (art. 2, comma 1, l-tricies), come modificato dal Dlgs n. 48/2020, in attuazione della Direttiva UE 2018/844 sulla prestazione energetica degli edifici:

“impianto tecnologico fisso destinato ai servizi di climatizzazione invernale o estiva degli ambienti, con o senza produzione di acqua calda sanitaria o destinato alla sola produzione di acqua calda sanitaria, indipendentemente dal vettore energetico utilizzato, comprendente eventuali sistemi di produzione, distribuzione, accumulo e utilizzazione del calore nonché gli organi di regolazione e controllo, eventualmente combinato con impianti di ventilazione. Non sono considerati impianti termici i sistemi dedicati esclusivamente alla produzione di acqua calda sanitaria al servizio di singole unità immobiliari ad uso residenziale ed assimilate”.

È ora considerato impianto termico qualunque impianto fisso destinato alla climatizzazione, senza limiti di potenza (prima era superiore ai 5 kW).

Sono quindi impianti termici:

• Impianti di riscaldamento dotati di generatori di calore alimentati a gas, gasolio, biomassa, energia elettrica o altro (ad es. caldaie, condizionatori, pompe di calore);
• Stufe, caminetti, apparecchi di riscaldamento localizzato ad energia radiante installati in modo fisso;
• Impianti di climatizzazione estiva;
• Impianti di esclusiva produzione di acqua calda sanitaria per una pluralità di utenze o comunque non destinati a servire singole unità immobiliari residenziali o assimilate (Ad esempio, applicazioni per palestre/centri sportivi o produzione centralizzata condominiale di acqua calda sanitaria);
• Impianti alimentati da teleriscaldamento e/o sistemi e apparecchi cogenerativi.

Sono assimilati agli impianti termici quelli ad uso promiscuo nei quali la potenza utile dedicata alla climatizzazione degli ambienti sia superiore a quella dedicata alle esigenze tecnologiche e/o a fini produttivi, comprendenti anche la climatizzazione dei locali destinati ad ospitare apparecchi o sostanze che necessitano di temperature controllate (fonte: MASE). Viceversa, non sono impianti termici i sistemi dedicati all’esclusiva produzione di acqua calda sanitaria al servizio di singole unità immobiliari ad uso residenziale ed assimilate.

Tra quest’ultime sono da intendersi comprese anche:

• gli edifici residenziali monofamiliari;
• le singole unità immobiliari utilizzate come sedi di attività professionali (ad es. studio medico o legale) o commerciale (ad es. agenzia di assicurazioni) o associativa (ad es. sindacato, patronato) che prevedono un uso di acqua calda sanitaria comparabile a quello tipico di una destinazione puramente residenziale.

La progettazione a regola d’arte degli impianti termici deve seguire le norme del DM 37/08 valide per tutti gli impianti. Al termine dei lavori, l’installatore deve rilasciare la dichiarazione di conformità (Di.Co.) che ne certifica la corretta esecuzione dei lavori a regola d’arte ed equivale a tutti gli effetti all’omologazione dell’impianto. Questa andrà allegata all’eventuale titolo abilitativo edilizio (Cila, Scia o PdC) necessario per gli interventi edilizi (ad es. ristrutturazione edilizia) previsti e richiesta di agibilità (SCA).

Ricordiamo che per il calcolo dei fabbisogni energetici dell’edificio, utili per la scelta e dimensionamento dell’impianto termico, il riferimento normativo sono il pacchetto di norme UNI/TS 11300, documento di riferimento per la certificazione energetica degli edifici o APE.

Cenni storici: l’evoluzione del sistema di riscaldamento

Prima di passare a setaccio il concetto di impianto termico alla maniera moderna, facciamo un tuffo nel passato per vedere l’evoluzione del sistema di riscaldamento domestico, dalla preistoria ad oggi.

La prima forma di riscaldamento dell’uomo primitivo era il fuoco, la fiamma scaturita dalla legna scoperta nel Paleolitico oltre di 1 mln di anni fa, e usato sia per cucinare che per scaldarsi nelle giornate più fredde.

Poi, quando la civiltà era matura, fu la volta dell’antenato dei moderni sistemi radianti a pavimento: l’ipocausto degli antichi romani. Essi hanno perfezionato una tecnica già in uso presso i greci: il termine deriva dalle parole greche ipo che significa “sotto” e causto, “bruciare. I Romani utilizzarono questa tecnica sia nelle terme pubbliche (calidarium) che nelle domus romanae (le dimore nobiliari). Per le altre abitazioni, il riscaldamento era affidato ai classici camini o caminetti a focolare aperto, come tutt’ora sono lo standard dei borghi di montagna.

Solo verso la metà dell’Ottocento la legna da ardere ha cominciato ad essere sostituita dai combustibili fossili (carbone, gas, petrolio). Ma, per trovare un sistema “moderno”, industriale e di massa, occorre fare un salto temporale fino alla metà del secolo scorso: nel mezzo del Novecento apparvero le prime caldaie con bruciatori a gasolio per riscaldamento centralizzato.

Le caldaie subirono un’evoluzione divenendo sempre più efficienti e meno inquinanti: apparvero le caldaie a condensazione alimentate a gas naturale. In tempi recenti fu la volta dell’energia pulita e rinnovabile, vessillo di un’umanità che guarda al futuro in accordo con la natura: nacquero le pompe di calore elettriche alimentate da fonti rinnovabili. Infine, dall’unione dei singoli fabbisogni energetici allo scopo di limitare consumi e spese, sono sorti i sistemi di cogenerazione, teleriscaldamento e teleraffreddamento, comunità energetiche rinnovabili.

Anche i terminali di erogazione sono evoluti, ai classici termosifoni o radiatori (in ghisa, alluminio o acciaio) si sono affiancati nel tempo i vari ventilconvettori, fancoil, pannelli radianti (a pavimento, parete o soffitto). Il riscaldamento o raffrescamento di un’ambiente ha oggi molte possibilità d’espressione, in termini ecologici, economici, estetici.

Impianto termico: tipologie e componenti

La definizione di impianto termico di climatizzazione invernale ed estiva, comprende anche l’insieme di apparecchi, dispositivi e sottosistemi installati in modo fisso, al servizio della stessa unità immobiliare e senza limiti di potenza. Ma prima vediamo le tipologie esistenti, secondo la classificazione per le diverse caratteristiche impiantistiche.

La classificazione degli impianti termici o di climatizzazione, secondo l’utenza servita:

• centralizzati (al servizio di più unità immobiliari);
• autonomi (al servizio di una singola unità immobiliare);
• localizzati (al servizio di un singolo ambiente o locale).

La classificazione degli impianti termici o di climatizzazione, secondo il fluido termovettore:

• ad aria;
• ad acqua;
• a vapore.

Altra distinzione può essere fatta per la sorgente di energia che lo alimenta (gas, carbone, legna, gasolio, elettricità) e secondo il principio di diffusione del calore dai suoi terminali (conduzione, convezione, irraggiamento).

Passate in rassegna le tipologie di impianti termici, vediamo ora le principali componenti dell’impianto di riscaldamento e raffrescamento:

1. sistema di generazione (il generatore, responsabile della produzione di energia);
2. sistema di distribuzione (trasporta il calore nei vari ambienti dell’edificio, generalmente mediante apposite tubazioni);
3. sistema di emissione (i terminali, che cedono il calore all’ambiente);
4. sistema di regolazione e controllo (regolano gestione e funzionamento dell’impianto);

Il generatore (ad es. caldaia, pompa di calore) è il cuore dell’impianto termico. Nel caso di grandi impianti (ad es. un condominio centralizzato), sarà custodito in un locale apposito, la Centrale termica, la cui progettazione deve seguire rigorose normative. A seconda del fluido termovettore usato (aria o acqua) per propagare il calore, cambiano sia i sistemi di distribuzione che di emissione dell’impianto.

La rete di distribuzione dell’acqua (impianto idraulico) è costituita da tubazioni che partono dal generatore per arrivare ai terminali di emissione (radiatori, fan-coil, pannelli radianti, ecc). Nel caso di impianto aeraulico, invece, si usano canali per diffondere l’aria nell’ambiente per mezzo di appositi diffusori e bocchette di ventilazione, oppure condizionatori e split.

1. Sistema di generazione: il generatore di calore

Il sistema di generazione trasferisce il calore prodotto mediante l’utilizzo di un combustibile liquido o gassoso (gasolio, metano, gpl) ad un fluido termovettore, generalmente acqua, che a sua volta lo cederà ai corpi scaldanti installati all’interno degli ambienti da riscaldare.

Il generatore di calore è il cuore dell’impianto termico o di climatizzazione invernale/estiva con o senza produzione di acqua calda sanitaria. Può essere alimentato a gas naturale (metano), gasolio, olio combustibile, gpl, energia elettrica. I tipi di generatore attualmente più diffusi sono:

• caldaia a gas (standard e condensazione)
• pompa di calore (aria-aria, aria-acqua, acqua-acqua, geotermica)
• ibrido (caldaia + pdc)
• biomasse (caldaia, stufe e camini)
• Ventilazione Meccanica Controllata (VMC)

Esistono altri tipi di generatori, tra cui le caldaie a idrogeno, che non tratteremo perché ancora poco diffuse, o altri che sono invece caduti in disuso.

L’impianto può essere di tipo centralizzato (come nel caso di un condominio con centrale termica) o autonomo (se può essere gestito direttamente dall’utente nella propria unità immobiliare. A seconda del fluido termovettore utilizzato (aria o acqua) per il trasferimento del calore, cambiano anche le componenti generali dell’impianto, il sistema di distribuzione, emissione e controllo.

Caldaia a condensazione

Sebbene le pompe di calore si diffondono a vista d’occhio, caratterizzando le facciate dei palazzi delle nostre città, la tecnologia storicamente più diffusa per il riscaldamento è quella della caldaia. Nella gran parte degli impianti di riscaldamento esistenti, il calore è generato dalla combustione di gas naturale, gasolio o altro. Le caldaie possono essere destinate al solo riscaldamento degli ambienti oppure «combinate», ossia in grado di produrre anche acqua calda sanitaria.

Nel tempo, la caldaia si è evoluta arrivando oggi alla sua configurazione più efficiente, la caldaia a condensazione, che sfrutta al massimo l’energia contenuta nel combustibile. L’elemento innovativo, rispetto alla caldaia standard, è la capacità di recuperare parte del calore latente dalla condensa dei fumi raffreddati. Il calore totale prodotto sarà maggiore e dato dalla somma del calore generato dalla combustione e del calore latente fornito dal vapore.

I vantaggi della caldaia a condensazione sono nei consumi energetici ridotti (e quindi minori costi) grazie all’elevato rendimento, basse emissioni inquinanti, ridotta massa e temperatura dei fumi. Inoltre, a differenza della pompa di calore, la caldaia ha una potenza massima sempre disponibile non influenzata dalle condizioni di lavoro. Da quest’anno però non beneficiano più degli incentivi fiscali: sono state estromesse dagli ultimi bonus edilizi 2025, come prescritto dall’Europa con l’ultima EPBD, la direttiva case green.

Le norme di installazione sono quelle valide per gli impianti a gas ad uso domestico. Ricordiamo che da fine 2015 è possibile installare solo caldaie a condensazione, dall’elevato rendimento. I massimi rendimenti (106-107%), si ottengono nei sistemi di riscaldamento funzionanti a basse temperature, come gli impianti a pannelli radianti, con temperature dell’acqua circolante, di 40-30 °C.

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Pompa di Calore (aria, acqua, terra)

Le pompe di calore sono fino a 4 volte più efficienti di una caldaia a gas: la pompa di calore è una tecnologia efficiente per il riscaldamento, il raffrescamento e la produzione di acqua calda sanitaria, con vantaggi sia economici che ambientali. Possono essere del tipo a gas (o ad assorbimento) o elettriche (a compressione). La maggior parte delle pompe di calore oggi in commercio sono elettriche e del tipo reversibile, ossia con la possibilità di invertire il ciclo di funzionamento caldo/freddo permettendo il riscaldamento e raffreddamento.

Secondo il fluido termovettore usato, si distinguono 4 tipologie di pompe di calore:

1. aria–aria (o aerotermiche)
2. aria–acqua
3. acqua–acqua (o idroniche)
4. terra–acqua (o geotermiche)

Il principale vantaggio nell’uso della PdC risiede nel ridotto consumo energetico: solo una parte dell’energia richiesta per riscaldare o raffrescare gli ambienti deve essere fornita dalla rete (elettrica o gas); la restante quota è fornita gratuitamente dall’energia prelevata dall’ambiente esterno, con considerevoli risparmi energetici. Stiamo parlando di una quota pari a circa 1/3-1/4 di energia elettrica necessaria per funzionare.

Il privilegio delle pompe di calore elettriche sta nel poter sfruttare energia gratuita per il loro funzionamento: se abbinate infatti ad una fonte energetica rinnovabile come quella solare, in combinazione con i pannelli fotovoltaici, possono funzionare sfruttando l’energia gratuita del sole. Parametri fondamentali per valutare l’efficienza di una pompa di calore elettrica sono i coefficienti COP (Coefficent of Performance, coefficiente di prestazione) ed EER (Energy Efficiency Ratio, rapporto di efficienza energetica) che indicano rispettivamente l’efficienza di riscaldamento e di raffrescamento dei climatizzatori. Più alti sono i valori dei coefficienti, più i dispositivi saranno efficienti.

Per il corretto dimensionamento della pompa di calore, per la progettazione a regola d’arte, si rimanda all’articolo apposito: Pompe di calore, progetto a regola d’arte.

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Impianto ibrido (caldaia + pdc)

La resa di una pompa di calore diminuisce alle basse temperature. Sotto certe temperature è più conveniente usare la caldaia perché, a pari effetto, il costo del consumo di energia elettrica supera il costo del gas bruciato. La soluzione? Unire le due tecnologie sfruttando le potenzialità di entrambe: quello che si ottiene è un impianto ibrido, dove la caldaia e la pompa di calore lavorano in sinergia, attivandosi una o l’altra a seconda delle migliori condizioni di esercizio. Si ottiene un significativo risparmio di energia e di costi.

Il punto di forza degli impianti ibridi, è la collaborazione tra caldaia e pdc, gas ed elettricità. In funzione delle condizioni climatiche esterne, infatti, il sistema sceglie quale dei due impianti sia più efficiente in quelle condizioni d’uso e, automaticamente, seleziona il generatore di calore più appropriato. Generalmente, a basse temperature esterne (sotto i 7 °C) è sempre più conveniente utilizzare la caldaia a gas. Viceversa, per temperature più miti, la pompa di calore è la scelta più vantaggiosa. Questo permette un grande risparmio per il cliente in termini economici.

Un apparecchio ibrido può essere configurato in numerose varianti, secondo i vettori energetici, le sorgenti di calore, gli schemi impiantistici adottati. Gli apparecchi ibridi più comuni abbinano l’uso di una caldaia e di una pompa di calore aria/acqua (sistema che può essere facilmente integrato anche nei vecchi edifici con comuni radiatori: quando sono richieste alte temperature di mandata, la caldaia va in supporto o in sostituzione alla pompa di calore, viceversa, in presenza di giornate non particolarmente fredde, il sistema funziona con la sola pompa di calore).

Concludendo, il sistema ibrido (pompa di calore + caldaia a condensazione) è programmato per selezionare automaticamente la giusta combinazione di tecnologie per massimizzare l’efficienza energetica (in relazione alle temperature esterne) e fornire livelli di comfort ideali. In conclusione, il sistema ibrido lavora bene sia con basse sia con alte temperature apportando significativi risparmi energetici anche negli impianti più datati.

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Impianto a biomasse (caldaia, stufe e camini)

Gli impianti di climatizzazione invernale a biomasse combustibili, sono dotati di generatori di calore del tipo a caldaia, camino o termocamino, stufa. Le biomasse, prima fonte di energia utilizzata dall’uomo, sono una fonte rinnovabile, sono ogni materiale di origine biologica (organica) sia animale che vegetale, che non abbia subito un processo di fossilizzazione. Non vi rientrano quindi i combustibili fossili quali carbone, petrolio e gas naturale.

Le biomasse possono essere del tipo:

• legnose
• erbacee
• acquatiche (colture di alghe)
• reflui zootecnici, civili o agro-industriali

Le biomasse combustibili si trovano in commercio generalmente come derivati del legno sotto forma di ciocchi o tronchetti di legno, bricchette, cippato di legna e pellet. La classificazione qualitativa dei biocombustibili solidi è definita a livello europeo dalla specifica tecnica CEN/TS 14961 (Solid biofuels, fuel specification and classes, 2005) sulla base della quale nel 2007 è stata pubblicata in Italia la specifica tecnica UNI/TS 11264 “Caratterizzazione di legna da ardere, bricchette e cippato”. Dalla lavorazione della biomassa si possono ottenere i biocombustibili: biogas, biodiesel, etanolo, oli diversi, e altri carburanti sintetici.

Pur essendo una fonte di energia rinnovabile e a basso costo, che ha un impatto ambientale nullo (la CO2 emessa in atmosfera è la stessa accumulata o stoccata nel materiale), presentano una serie di svantaggi come un potere calorifico basso e sono poco adatte per grandi centrali termiche (in quanto sarebbe necessaria un’elevata quantità di biomassa).

Il potere calorifico della biomassa è sensibilmente inferiore a quello dei combustibili fossili, ed è variabile in funzione del tipo di biomassa (specie legnosa, presenza di corteccia, biomassa erbacea ecc.) nonché fortemente influenzato dal tenore idrico (inversamente proporzionale). Il potere calorifico inferiore medio su base secca della biomassa legnosa è variabile indicativamente tra 17 e 19 MJ/kg contro la media dei 40 Mj di una fonte fossile).

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Ventilazione Meccanica Controllata (VMC)

La Ventilazione Meccanica Controllata (VMC) è una tecnologia relativamente recente, che si è fortemente sviluppata parallelamente alla comparsa di edifici dall’alta efficienza energetica (passivi o nZEB), con involucri fortemente coibentati ad elevata tenuta all’aria e serramenti a doppi e tripli vetri bassoemissivi che non permettono al fabbricato di “respirare” naturalmente (cosa che nei vecchi edifici avviene tramite infiltrazioni, ricambi d’aria o dispersioni termiche: i cosiddetti “spifferi”) con il conseguente abbassamento della qualità dell’aria interna. In questi casi, si ricorre all’uso della ventilazione forzata: l’aria viene estratta (attraverso griglie di aspirazione) e immessa (attraverso diffusori) seguendo apposite canalizzazioni (di solito celati nei controsoffitti o a vista) e regolandone opportunamente la portata.

Il Decreto del Ministero della Sanità del 5 luglio 1975, impone alcuni requisiti di agibilità (o abitabilità), dalle superfici minime dei locali e delle finestre (sup. aeroilluminante) fino a prevedere il ricorso alla ventilazione meccanica ove quella naturale ne sia impedita (ad es. cucine e/o gabinetti). Per la progettazione della ventilazione negli edifici occorre seguire il pacchetto di norme UNI EN 16798. A partire dal 1 gennaio 2016 è entrato in vigore il Regolamento n. 1254/2014 della commissione Europea relativo all’etichettatura delle Unità di ventilazione residenziale.

Quando la ventilazione meccanica controllata è un sistema completo (di cui l’unità di trattamento dell’aria o UTA è parte integrante) che permette di tenere sotto controllo anche altri parametri quali la temperatura dell’aria, l’umidità relativa e la concentrazione di inquinanti, garantendo riscaldamento, ventilazione e condizionamento dell’aria è anche identificato con la sigla HVAC (letteralmente: Heating, Ventilation and Air Conditioning). Garantire la qualità dell’aria interna è importante: passiamo, infatti, la gran parte del nostro tempo (circa il 90%) in ambienti chiusi, a casa o a lavoro e, la qualità dell’aria interna, è minacciata da molteplici fonti di inquinanti indoor (fumo, amianto, vocs, microplastiche e nanoplastiche, formaldeide, PFAS, etc) causa della cosiddetta sindrome dell’edificio malato o “Sick Building Syndrome” (SBS).

Il vantaggio più significativo, che permette un notevole risparmio energetico, dei sistemi VMC moderni è la capacità di recupero termico. È sufficiente uno scambiatore che recupera il calore contenuto nell’aria di ripresa dagli ambienti prima della sua espulsione per poter riscaldare o raffrescare l’aria secondo necessità.

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2. Sistema di distribuzione

Il sistema di distribuzione dell’impianto termico trasporta il calore nei vari ambienti dell’edificio: è costituito dall’insieme delle tubazioni o canali di mandata e ritorno in cui circola il fluido termovettore. La distribuzione dipende al fluidotermovettore utilizzato, se ad aria o ad acqua, e dal tipo di generatore e corpi scaldanti (se a pavimento, parete, soffitto o a corpi puntuali), se l’impianto è centralizzato oppure autonomo.

Generalmente, negli impianti di riscaldamento di tipo tradizionale (impianti a radiatore o termosifoni), l’acqua calda (tra i 70 e gli 80°C) prodotta dalla caldaia, alimenta i terminali e ritorna a temperatura più fredda alla caldaia stessa con andamento ciclico (andata-ritorno).

Negli impianti ad acqua o idronici il trasferimento del fluido termovettore dal generatore ai terminali di erogazione (radiatori, ventilconvettori, pannelli radianti), avviene attraverso una rete di distribuzione costituita da tubi adeguatamente coibentati. In base al tipo di impianto, la distribuzione dell’acqua calda può essere:

• a circolazione naturale;
• a circolazione forzata, impiegando una o più

Negli impianti ad aria o aeraulici il trasferimento del fluido termovettore dal generatore ai terminali di erogazione avviene attraverso una rete di distribuzione costituita da canali (rettangolari o circolari) che trasportano l’aria dalle griglie (di estrazione) alle bocchette (di immissione). È il caso della ventilazione meccanica.

3. Sistema di regolazione e controllo

Il sistema di regolazione e controllo degli impianti per il riscaldamento e il raffrescamento è costituito dall’insieme delle valvole, termostati, sonde termiche, sensori ecc. che gestiscono e controllano sia il flusso che la temperatura del fluido termovettore, sia la temperatura ambiente. Possono, ad esempio, regolare la temperatura a zona, assegnando a ciascun locale quella più adatta per le specifiche esigenze. In questo modo, convogliando l’energia solo dove è necessaria, permettono un risparmio energetico non indifferente.

I sistemi più semplici di termoregolazione sono le valvole termostatiche apposte sui radiatori che ne permettono il controllo manuale del calore regolando il flusso dell’acqua. Oppure si può optare per una soluzione più innovativa, che regola la temperatura in automatico attraverso una sonda esterna collegata ad una centralina.

I sistemi più avanzati di domotica e building automation collegati a sensori ambientali permettono, tra l’altro, la gestione dell’impianto da remoto, con apposita app su cellulare, in modo da poter interagire con l’impianto ovunque ci si trovi, in modo da controllare il confort termoigrometrico in tempo reale ed eventualmente intervenire regolando i parametri di temperatura e umidità.

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4. Sistema di emissione

Il sistema di emissione di un impianto di climatizzazione è costituito da terminali o apparecchi che erogano il calore agli ambienti e rappresentano l’elemento finale, ultimo, dell’impianto termico. La tipologia e la potenza dei terminali viene individuata, in fase di progettazione, in funzione delle caratteristiche del locale da riscaldare ed è legata, indissolubilmente, al generatore di calore ed al fluido termovettore scelto.

I terminali di emissione più comuni in ambito residenziale sono:

• radiatori (termosifoni o caloriferi);
• ventilconvettori (o fan coil);
• condizionatori (climatizzatori o split);
• pannelli radianti (a pavimento, parete o soffitto);
• Bocchette e diffusori.

L’impianto termico ad acqua (idronico) con corpi scaldanti nelle diverse configurazioni (radiatori, termoarredi e scaldasalviette), rappresentano i terminali di scambio termico più diffusi negli edifici residenziali: semplici da installare e abbinabili alle caldaie tradizionali. Funzionano bene a temperature comprese tra 60 e 80 °C ed esistono in 3 materiali: ghisa, acciaio, alluminio pressofuso.

Sempre per l’impianto idronico, altro tipo di terminali sono i ventilconvettori (o fan-coil), caratterizzati da un elevato livello di efficienza grazie alla velocità con cui riscaldano gli ambienti (se dimensionati correttamente) e alla bassa temperatura del fluido termovettore (intorno a 50 °C). Inoltre possono funzionare, a differenza dei radiatori, anche per il raffrescamento estivo. Non sono molto diffusi nelle abitazioni, piuttosto negli edifici di media-grande dimensione (commerciali, alberghi, ospedali, terziario).

Altro tipo di terminali sono i pannelli radianti (a pavimento, parete o soffitto), per il riscaldamento e raffrescamento degli ambienti. L’impianto sfrutta la grande superficie a disposizione per lo scambio termico prevalente a irraggiamento. Il sistema ha un’elevata efficienza energetica (vengono perciò anche definiti impianti “a bassa differenza di temperatura” o a bassa inerzia), perché funziona con una differenza di temperatura molto limitata tra il fluido termovettore e l’aria ambientale.

Nel caso di impianto aeraulico, si usano canali per diffondere l’aria nell’ambiente per mezzo di appositi diffusori e bocchette di ventilazione (sistemi VMC), oppure condizionatori e split.

Integrazione delle rinnovabili: solare termico e fotovoltaico

Le fonti rinnovabili possono fornire l’energia necessaria per il funzionamento degli impianti di climatizzazione invernale/estiva. L’energia del sole può essere sfruttata gratuitamente per fornire acqua calda sanitaria, riscaldamento o raffrescamento.

Il solare termico può produrre l’acqua calda necessaria a far funzionare un impianto termico che usa come fluido termico l’acqua, o in ogni caso per produrre l’acqua calda sanitaria necessaria alle esigenze domestiche.

Il solare fotovoltaico abbinato ad una pompa di calore elettrica potrebbe produrre tutta l’energia necessaria al suo funzionamento, in modo che riscaldare o raffreddare la propria abitazione sia a costo zero

Microcogenerazione e impianti di cogenerazione

Con il termine cogenerazione (CHP, Combined Heating & Power) si intende la produzione combinata di energia elettrica/meccanica e di energia termica (calore) ottenute in appositi impianti utilizzanti la stessa energia primaria. Tutta l’energia termica prodotta deve essere utilizzata per soddisfare la richiesta termica per la climatizzazione degli ambienti e la produzione di acqua calda sanitaria. Secondo il Dlgs 20/2007, le unità di cogenerazione di taglia ridotta vengono definite microcogeneratori quando hanno potenze elettriche inferiori a 50 kW.

Un impianto di cogenerazione ha numerosi vantaggi: rispetto ad uno tradizionale può far risparmiare fino al 30% di energia, con minori costi ed emissioni di CO2. Diversi sono i tipi di cogenerazione a seconda del combustibile utilizzato (gas, carbone, oli, rifiuti, biogas, biomasse). Gli impianti che utilizzano come combustibile la biomassa derivata dai rifiuti solidi industriali e urbani (come il Termovalorizzatore) sono definiti sistemi di cogenerazione a biomassa.

Per la realizzazione, la connessione alla rete elettrica e l’esercizio degli impianti di micro-cogenerazione, si fa riferimento al DM 16.03.2017 (disciplina la semplificazione delle procedure per realizzare impianti di microcogenerazione ad alto rendimento e alimentati da fonti rinnovabili). Devono essere, inoltre, rispettate le norme nazionali e locali vigenti in materia urbanistica, edilizia, di efficienza energetica, di sicurezza.

Teleriscaldamento e teleraffrescamento

Per Teleriscaldamento, o riscaldamento urbano, si intende un sistema a rete, al servizio di un comparto urbano esistente o programmato, destinato alla fornitura di energia termica (nella duplice valenza di “caldo” e “freddo”), prodotta in una o più centrali, ad una pluralità di edifici appartenenti a soggetti diversi, ai fini della climatizzazione degli ambienti e produzione di acqua calda. Sono impianti per il riscaldamento, il raffrescamento o la fornitura di acqua calda sanitaria con allaccio a sistemi di teleriscaldamento efficiente.

Un sistema di teleriscaldamento e teleraffreddamento efficiente (ai sensi dell’articolo 2, comma 2, lettera tt, del dlgs 102/2004) usa, in alternativa, almeno:

• il 50% di energia derivante da fonti rinnovabili
• il 50% di calore di scarto;
• il 75% di calore cogenerato;
• il 50% di una combinazione delle precedenti.

Il teleriscaldamento va ad aggiungersi al quadro generale delle comunità energetiche rinnovabili (REC) che, finalizzate alla produzione e condivisione di energia da fonti rinnovabili, possono dare un contributo rilevante alla decarbonizzazione del sistema energetico nazionale e allo sviluppo sostenibile.

Gestione, controllo e manutenzione degli impianti

Una precisa regolazione e una corretta manutenzione degli impianti termici, consentono di ridurre sensibilmente i consumi e la spesa sostenuta per farli funzionare. Inoltre, un impianto ben tenuto è più sicuro e inquina meno, perché emette nell’atmosfera una minore quantità di gas che hanno effetti negativi sull’ambiente e sulla nostra salute (e che contribuiscono ai cambiamenti climatici). La normativa stabilisce le regole per la manutenzione e il controllo di efficienza degli impianti termici.

L’esercizio, la conduzione, il controllo, la manutenzione dell’impianto termico e il rispetto delle disposizioni di legge in materia di efficienza energetica sono affidati al responsabile dell’impianto termico, o per esso un terzo che ne assume la responsabilità, ai sensi dell’art. 7 del D.lgs. 192/05 e s.m.i. e dell’art. 7 del D.P.R. 74/2013.

L’Allegato A al D.lgs. 192/05 definisce il responsabile dell’impianto termico come

“l’occupante, a qualsiasi titolo, in caso di singole unità immobiliari residenziali; il proprietario, in caso di singole unità immobiliari residenziali non locate; l’amministratore, in caso di edifici dotati di impianti termici centralizzati amministrati in condominio; il proprietario o l’amministratore delegato in caso di edifici di proprietà di soggetti diversi dalle persone fisiche“.

In generale il responsabile è il proprietario dell’impianto. Vi sono però le seguenti situazioni particolari:

• Nel caso di edifici dati in locazione, il responsabile è l’inquilino;
• Nel caso di impianti centralizzati, il responsabile è l’amministratore di condominio;
• Nel caso di edifici di proprietà di soggetti diversi dalle persone fisiche, il responsabile è il proprietario o l’amministratore delegato;

Queste figure possono, a loro volta, delegare la responsabilità ad un “terzo responsabile” che deve possedere i requisiti previsti dal DM 37/08: generalmente è il tecnico di una impresa specializzata nell’installazione e manutenzione degli impianti termici. La delega non è consentita nel caso di singole unità immobiliari residenziali in cui il/i generatori non siano installati in locale dedicato solo a questo: è il classico caso di un appartamento condominiale.

Nel caso di impianti termici con potenza nominale al focolare superiore a 350 kW, ferma restando la normativa vigente in materia di appalti pubblici, il terzo responsabile deve essere in possesso di apposita certificazione UNI EN ISO 9001, o attestazione rilasciata ai sensi del DPR 207/2010 (nelle categorie OG 11, impianti tecnologici, OS 28).

Gli interventi di controllo e manutenzione devono essere eseguiti a regola d’arte, da operatori abilitati a dette operazioni, nel rispetto della normativa vigente. L’operatore, al termine delle medesime operazioni, con la cadenza prevista dall’allegato del D.P.R. 74/2013, ha inoltre l’obbligo di effettuare un controllo di efficienza energetica i cui esiti vanno riportati sulle schede 11 e 12 del libretto di impianto e sul pertinente rapporto di controllo di efficienza energetica allegato al D.M. 10 febbraio 2014 da rilasciare al responsabile dell’impianto che ne sottoscrive copia per ricevuta e presa visione.

• Libretto d’impianto

Gli impianti termici devono essere muniti di libretto d’impianto secondo il format dell’Allegato I al DM 10/02/2014 e, sopra talune potenze nominali, anche di apposito rapporto di efficienza energetica o REE (di cui al D.P.R. 74/2013).

Il DM 10 febbraio 2014 riporta in allegato i modelli del “Libretto di impianto” e dei “Rapporti di controllo di efficienza energetica”, rendendo disponibili gli strumenti per l’attuazione del DPR 74/2013, recante la definizione dei criteri generali in materia di esercizio, conduzione, controllo, manutenzione e ispezione degli impianti termici per la climatizzazione invernale ed estiva degli edifici e per la preparazione dell’acqua per usi igienici e sanitari. A partire dal 1° giugno 2014 gli impianti termici devono essere muniti del nuovo libretto e per i controlli di efficienza energetica devono essere utilizzati i nuovi modelli.

Ricordiamo che, a seguito delle modifiche apportate dal dlgs 48/2020, ora tutti gli impianti termici per la climatizzazione o produzione di acqua calda sanitaria senza distinzione di potenza, benché fissi, devono essere muniti di un “Libretto di impianto per la climatizzazione” (ai sensi del D.P.R. 74/2013, art. 7, c. 5) che comprende anche gli impianti di condizionamento, prima esenti da tale adempimento. Per gli impianti esistenti la compilazione del libretto, a cura del responsabile dell’impianto, va fatta in occasione e con la gradualità dei controlli periodici di efficienza energetica previsti dal D.P.R. n. 74/2013 o di interventi su chiamata di manutentori o installatori.

Per ogni sistema edificio/impianto, di norma, va compilato un solo libretto di impianto in modo da stabilire un legame univoco tra edificio e impianto che sarà attribuito dal catasto regionale degli impianti termici. Solo nel caso di impianti centralizzati nei quali l’impianto di climatizzazione invernale è distinto dall’impianto di climatizzazione estiva è possibile compilare due diversi libretti di impianto.

• Rapporto di Efficienza Energetica (REE)

Discorso diverso per il rapporto di efficienza energetica (REE) che deve essere redatto solo se il generatore supera una certa potenza (in kW). L’Allegato A al DPR 74/2013 definisce la periodicità dei controlli di efficienza energetica su impianti di climatizzazione invernale con generatore a fiamma come le caldaie (di potenza termica utile nominale > 10 kW) e su impianti di climatizzazione estiva con macchine frigorifere a pompa di calore (di potenza > 12 kW).

L’esecuzione del controllo di efficienza energetica del sottosistema di generazione è obbligatoria, oltre periodicità (di cui all’allegato A del DPR n. 74/2013), in occasione dei seguenti interventi (di cui all’art. 8 comma 3 del DPR n. 74/2013):

• all’atto della prima messa in esercizio dell’impianto (a cura dell’installatore);
• nel caso di sostituzione degli apparecchi del sottosistema di generazione (ad esempio il generatore di calore);
• nel caso di interventi che non rientrino tra quelli periodici, in grado di modificare l’efficienza energetica.

In base alla tipologia di impianto termico esistono 4 modelli REE (allegati al DM 10/02/2014):

• Tipo 1 (gruppi termici)
• Tipo 2 (gruppi frigo)
• Tipo 3 (scambiatori)
• Tipo 4 (cogenerazione)

Sui modelli devono essere annotate, nel campo osservazioni, le manutenzioni effettuate, e nei campi raccomandazioni e prescrizioni quelle da effettuare per consentire l’utilizzo sicuro dell’impianto. Sullo

• Sanzioni

Il proprietario, il conduttore, l’amministratore di condominio, o per essi un terzo, che se ne assume la responsabilità, mantiene in esercizio gli impianti e provvede affinché siano eseguite le operazioni di controllo e di manutenzione secondo le prescrizioni della normativa vigente. In caso di negligenza, sono previste sanzioni (art. 15 del Dlgs 192/2005), a carico del Responsabile dell’impianto e del manutentore.

Il proprietario o il conduttore dell’unità immobiliare, l’amministratore del condominio, o l’eventuale terzo che se ne è assunta la responsabilità, qualora non provveda alle operazioni di controllo e manutenzione degli impianti di climatizzazione secondo quanto stabilito dall’articolo 7, comma 1, è punito con la sanzione amministrativa compresa tra 500 e 3000 euro.

L’operatore incaricato del controllo e manutenzione, che non provvede a redigere e sottoscrivere il rapporto di controllo tecnico di cui all’articolo 7, comma 2, è punito con la sanzione amministrativa non inferiore a 1000 euro e non superiore a 6000 euro.

Incentivi, agevolazioni, detrazioni fiscali

Ad esclusione delle caldaie a gas (incluse le più efficienti a condensazione), come previsto dalla recente direttiva Case Green dell’Europa, la sostituzione del generatore di calore rientra negli interventi di riqualificazione energetica, di efficientamento energetico, che beneficia di appositi incentivi o agevolazioni fiscali, i cosiddetti bonus edilizi (ecobonus, bonus ristrutturazioni), che la Legge di Bilancio 2025 ha portato tutti al 50% sulla prima casa.

Per chi realizza un intervento di ristrutturazione edilizia, l’acquisto di condizionatori e pompe di calore rientra poi nel bonus mobili ed elettrodomestici, un incentivo del 50% per coprire un acquisto fino a 5.000 euro, comprensivo delle eventuali spese di trasporto e montaggio, valido per tutto il 2025.

Per la sostituzione dell’impianto termico di piccola taglia (fino a 35 kW e sistemi solari fino a 50 mq), si può usufruire anche del Conto Termico, un incentivo pari a 5.000 euro, restituito a chi ne ha fatto richiesta entro pochi mesi. L’art. 4, comma 2, lettera e). E’ in via di approvazione il Conto Termico 3.0, che prevede importanti novità ma certamente incentiverà gli impianti per la produzione di energia termica da fonti rinnovabili.

Ricordiamo che i bonus valgono anche per l’installazione di impianti fotovoltaici, l’eliminazione delle barriere architettoniche, per gli interventi necessari alla ricostruzione o al ripristino dell’immobile danneggiato a seguito di eventi calamitosi, all’adozione di misure antisismiche (sismabonus) e alla bonifica dell’amianto e per l’acquisto di mobili ed elettrodomestici.

Concludiamo  gli impianti termici come condizionatori e le pompe di calore, nonché i pannelli solari, una volta giunti a fine e dismessi, diventano rifiuti “speciali”, i cosiddetti RAEE (rifiuti di apparecchiature elettriche ed elettroniche) che, insieme alla plastica e microplastiche, nonché ai PFAS e ai rifiuti tessili della fast fashion rappresentano un problema ambientale e di salute di proporzioni titaniche. Ma che, se correttamente smaltiti e riciclati, possono diventare una fonte preziosa di materie prime critiche, utili per le tecnologie digitali e la transizione energetica (come auto elettrica, batterie ricaricabili, energie rinnovabili).

Per approfondire:

• DPR 412/1993 – “Regolamento recante norme per la progettazione, l’installazione, l’esercizio e la manutenzione degli impianti termici degli edifici ai fini del contenimento dei consumi di energia, in attuazione dell’art. 4, comma 4, della legge 9 gennaio 1991, n. 10” e smi.
• DM 37/2008 – “Regolamento concernente l’attuazione dell’articolo 11 quaterdecies, comma 13, lettera a) della legge n. 248 del 2 dicembre 2005, recante riordino delle disposizioni in materia di attività di installazione degli impianti all’interno degli edifici”.
• DM 10/02/2014 – Modelli di “libretto di impianto per la climatizzazione” e di “rapporto di efficienza energetica”.
• DPR 74/2013 – “Regolamento recante definizione dei criteri generali in materia di esercizio, conduzione, controllo, manutenzione e ispezione degli impianti termici per la climatizzazione invernale ed estiva degli edifici e per la preparazione dell’acqua calda per usi igienici sanitari, a norma dell’articolo 4, comma 1, lettere a) e c), del d.lgs. 19 agosto 2005, n. 192” e smi.
• Dlgs 192/2005 – “Attuazione della direttiva 2002/91/CE relativa al rendimento energetico nell’edilizia” e smi
• Lgs. 102/2014 – “Attuazione della direttiva 2012/27/UE sull’efficienza energetica, che modifica le direttive 2009/125/CE e 2010/30/UE e abroga le direttive 2004/8/CE e 2006/32/CE” e smi.
• ENEA, Impianti termici: guida per esercizio, manutenzione e controllo di efficienza, 2015
• MASE, Modelli di “libretto di impianto per la climatizzazione” e di “rapporto di efficienza energetica”
• MASE, Efficienza energetica degli impianti di climatizzazione invernale ed estiva (FAQ)

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