Una pompa di calore ibrida affianca due generatori alimentati da diverse fonti: rinnovabili e fossili. Optando sempre per quello più efficiente in funzione delle condizioni.
Una pompa di calore ibrida (o sistema ibrido) è un generatore per il riscaldamento e la produzione di acqua calda sanitaria che affianca a una pompa di calore standard una caldaia a condensazione. Il sistema è definito ibrido proprio perché combina due tecnologie e due fonti di energia differenti: una rinnovabile (aria, acqua o terreno), l’altra fossile. La sua particolarità è che non si tratta di un banale affiancamento in cui i due generatori convivono completamente separati, ma di un impianto intelligente che sfrutta i punti di forza di entrambi a seconda delle condizioni esterne e di quelle dell’edificio, per garantire il comfort con il massimo risparmio economico.
Indice:
- Pompa di calore ibrida: perché sfruttare diverse fonti energetiche
- Funzionamento ibrido intelligente che premia il risparmio
- I vantaggi di una pompa di calore ibrida
- Quando scegliere la pompa di calore ibrida o quella standard
Pompa di calore ibrida: perché sfruttare diverse fonti energetiche
Ogni tecnologia ha i suoi punti di forza e i suoi limiti. Una pompa di calore idronica standard, ad esempio, è un generatore estremamente efficiente e green, perché non utilizza fonti fossili e sfrutta l’energia termica naturalmente presente in fonti rinnovabili disponibili ovunque. In condizioni di lavoro ideali, ossia quando la differenza tra la temperatura della sorgente da cui il sistema preleva energia termica e quella dell’acqua di mandata è poca, la pompa di calore funziona con coefficienti di prestazione (COP) altissimi che permetto di ridurre i consumi di energia primaria.
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ll COP è il rapporto fra l’energia termica resa e l’energia utilizzata per ottenerla (energia elettrica in questo caso). Le pompe di calore più efficienti hanno COP compresi fra 4 e 5, ossia per ogni kWh di energia elettrica consumato sono restituiscono 4 o 5 kWh di energia termica.
Vitocal 200-S di Viessmann è la pompa di calore aria acqua in versione split per riscaldare, raffrescare con altissimi liveli di COP (fino a 5,1 con A7/W35). Alcuni componenti contribuiscono all'aumento dell'efficienza della pompa di calore Vitocal 200-S, tra cui il compressore Scroll con regolazione variabile del numero di giri, lo scambiatore di calore a piastre con passaggi acqua maggiorati e l'evaporatore ad aria con lamelle ondulate.
Quando, invece, tra la temperatura esterna e quella di mandata dell’acqua c’è una differenza ampia, ad esempio nelle giornate invernali particolarmente rigide, il generatore lavora in modo poco efficiente, può consumare molta elettricità e probabilmente non riesce nemmeno a restituire il comfort necessario.
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Con una caldaia a condensazione a gas, invece, è possibile provvedere al riscaldamento degli ambienti e alla produzione di acqua calda sanitaria con flessibilità di regolazione e utilizzo, indipendentemente dalle condizioni climatiche esterne, mantenendo lo stesso livello di efficienza. Per contro, l’utilizzo di fonti fossili come il gas costituisce un limite allo sviluppo sostenibile ed è per questo motivo che il futuro della climatizzazione invernale dovrà fare affidamento sempre più sulle pompe di calore.
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Funzionamento ibrido intelligente che premia il risparmio
In una pompa di calore ibrida i due generatori possono funzionare in modo alternato (o solo pompa di calore o solo caldaia) oppure in modo parallelo.
La scelta non è casuale, ma avviene in modo automatico grazie a un sistema di controllo elettronico che avvia la sola pompa di calore - che è il generatore principale - quando le la temperatura esterna è favorevole, fa partire entrambi i generatori con temperature intermedie oppure avvia la sola caldaia a condensazione se le temperature sono molto rigide.
Nel caso della pompa di calore ibrida Vitocaldens 222-F di Viessmann, tramite la regolazione Vitotronic 200 con Hybrid Pro Control è possibile scegliere tra funzionamento "Economico" oppure "Ecologico". A seconda della modalità selezionata, la regolazione tiene conto del funzionamento più conveniente in funzione del prezzo di gas o dell'energia primaria per l'elettricità. Nel caso di elevata richiesta termica, Hybrid Pro Control ottimizza il funzionamento del sistema ibrido Vitocaldens 222-F regolando automaticamente il mix di fonti di energia.
Per azionare il generatore più conveniente, il sistema di controllo agisce in base a vari parametri, tra cui, oltre alla temperatura esterna, quella interna, il costo dell’energia elettrica, il costo del gas.
È facile comprendere come il meccanismo salvaguardi sempre e comunque la massima efficienza e l’utilizzo delle fonti rinnovabili, perché il funzionamento della pompa di calore viene privilegiato ogni volta che sussistono le condizioni giuste. Si evita però che l’impianto consumi troppa energia elettrica e funzioni in modo non economico, quando il COP della pompa di calore raggiunge il limite al di sotto del quale le prestazioni della macchina diventano peggiori di quelle della caldaia a condensazione.
Come possiamo vedere dall'immagine sopra:
- Nel funzionamento alternato (o alternativo) la caldaia sostituisce la pompa di calore per economicità di esercizio;
- Nel funzionamento in parallelo, invece, la caldaia integra la pompa di calore per soddisfare la richiesta termica.
La linea rossa rappresenta il fabbiosogno di calore dell'impianto (o carico termico), mentre il punto di bivalenza/equivalenza (A) rappresenta la temperatura in cui si equivalgono il fabbisogno richiesto di riscaldamento e la potenza fornita dalla pompa di calore.
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La temperatura di bivalenza alternativa non è fissa, ma dipende dalla tariffazione individuale del proprio contratto di fornitura.
Come vediamo nell'immagine sottostante, ad esempio, nel caso di un impianto con temperatura di mandata a 45°C:
- se la tariffa elettrica domestica è pari a 28 cent/kWh, la temperatura di bivalenza è a 3°C
- se la tariffa elettrica è inferiore (20 cent//kWh) l'equivalenza si ha a una temperatura nettamente inferiore -4°C.
Con temperature inferiori al punto di bivalenza è necessario attivare la fonte energetica integrativa (ad esempio la caldaia) perché viene meno l'economicità della pompa di calore
Una pompa di calore ibrida, in sostanza, consente di sfruttare pienamente i vantaggi della pompa di calore durante gran parte dell’anno, limitando l’utilizzo della caldaia ai soli periodi molto rigidi. Per questo motivo rappresenta un’ottima scelta per promuovere la sostenibilità della climatizzazione domestica e commerciale, perché permette di introdurre le fonti rinnovabili anche in contesti dove risulterebbe poco conveniente installare una sola pompa di calore standard.
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Non a caso, anche l’installazione di un sistema ibrido è incentivata in vario modo: Superbonus, Ecobonus ordinario al 65%, Conto Termico 2.0.
I vantaggi di una pompa di calore ibrida
Riassumendo i vantaggi di un sistema ibrido possiamo segnalare questi elementi:
• Utilizzo di fonti rinnovabili: la presenza della pompa di calore permette di rinunciare (in gran parte) al gas e di sfruttare l’energia termica presente in aria, acqua o terreno.
• Gestione intelligente: un sistema ibrido permette di utilizzare sempre il generatore più conveniente.
• Comfort elevato in qualsiasi condizione: la caldaia a gas assicura alte temperature di mandata quando il clima è rigido.
• Flessibilità nella distribuzione del calore: con una pompa di calore ibrida, non è sempre necessario sostituire i tradizionali radiatori già presenti in casa. È possibile, quindi, scegliere tra più sistemi di distribuzione del calore.
• Sicurezza di esercizio: potendo contare su sue due generatori che possono funzionare in modo indipendente, viene assicurata la continuità operativa dell’impianto di riscaldamento in caso di guasto o manutenzione.
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Quando scegliere la pompa di calore ibrida o quella standard
Per valutare se sia più conveniente installare una pompa di calore ibrida o una standard bisogna considerare aspetti tecnici ed economici. La zona climatica dell’immobile è un primo fattore importante, ma è altrettanto fondamentale verificare lo stato di isolamento dell’edificio per quantificare il suo fabbisogno termico effettivo e, di conseguenza, quale temperatura di mandata è sufficiente per raggiungere il comfort e la tipologia di sistemi di diffusione del calore idonei.
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Se nel caso di nuova costruzione una pompa di calore è la scelta prioritaria, nelle riqualificazioni edilizie un sistema ibrido può rivelarsi la soluzione migliore.
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Per valutare la possibilità di utilizzare una pompa di calore ibrida o standard e realizzare un impianto “a regola d’arte” per riscaldare la propria abitazione, bisogna affidarsi alla competenza di professionisti specializzati. Gli installatori Partner per l’Efficienza Energetica Viessmann sono in grado di consigliarti e individuare la soluzione più indicata all’interno dell’ampia offerta Viessmann per ottenere prestazioni adeguate e vantaggi economici nel tempo.
