POMPE DI CALORE E RIQUALIFICAZIONE ENERGETICA: ANALISI TECNICA E AMBIENTALE, PRINCIPALI DIFFICOLTA' NELLA REALIZZAZIONE

This thesis analyzes the role of heat pumps as a key technology for the energy retrofitting of buildings, focusing particularly on technical, energy-related, and environmental aspects. After describing the operating principle of the heat pump and the vapor-compression refrigeration cycle, the study outlines the key parameters characterizing their performance, highlighting their high efficiency compared to traditional heating systems. Subsequently, the thesis examines the contribution of heat pumps to building energy retrofitting, demonstrating how their use can reduce energy consumption and carbon dioxide emissions, especially when combined with adequate building envelope insulation. Through practical examples and comparisons with conventional systems, the benefits regarding energy efficiency and environmental sustainability are highlighted. Finally, the thesis analyzes the main challenges that may hinder the widespread adoption of this technology, such as the characteristics of the existing building stock, initial installation costs, the need for system upgrades, and performance fluctuations due to varying climatic conditions. The analysis concludes that heat pumps represent an effective solution for the energy transition of the building sector, provided they are integrated into appropriately designed retrofitting projects.

La presente tesi analizza il ruolo delle pompe di calore come tecnologia chiave per la riqualificazione energetica degli edifici, con particolare attenzione agli aspetti tecnici, energetici e ambientali. Dopo una descrizione del principio di funzionamento della pompa di calore e del ciclo frigorifero a compressione di vapore, vengono illustrati i principali parametri che ne caratterizzano le prestazioni evidenziandone l'elevata efficienza rispetto ai sistemi di riscaldamento tradizionali. Successivamente viene approfondito il contributo delle pompe di calore agli interventi di riqualificazione energetica degli edifici, evidenziando come il loro impiego possa ridurre i consumi energetici e le emissioni di anidride carbonica, soprattutto se associato a un adeguato isolamento dell'involucro edilizio. Attraverso esempi applicativi e confronti con impianti convenzionali vengono messi in evidenza i benefici ottenibili in termini di efficienza energetica e sostenibilità ambientale. Infine, la tesi analizza le principali criticità che possono ostacolare la diffusione di questa tecnologia, quali le caratteristiche del patrimonio edilizio esistente, i costi iniziali di installazione, la necessità di adeguamenti impiantistici e le variazioni delle prestazioni al variare delle condizioni climatiche. Dall'analisi emerge come le pompe di calore rappresentino una soluzione efficace per la transizione energetica del settore edilizio, a condizione che siano integrate in interventi di riqualificazione progettati in modo appropriato.