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pompa di calore ibrida

Pompa di calore ibrida : è una scelta corretta ?

Una pompa di calore ibrida, o caldaia ibrida come viene spesso chiamata, anche se sarebbe più corretto usare il termine “sistema ibrido” è un impianto di climatizzazione composto solitamente da una caldaia a condensazione che utilizza metano o gpl e una pompa di calore che utilizza energia elettrica.

Nel corso delle consulenze che abbiamo effettuato in questi mesi abbiamo incontrato diversi architetti o termotecnici (a cui il cliente si è rivolto) che hanno fatto presente da subito la loro preferenza per un sistema ibrido e il loro scetticismo nei confronti delle pompe di calore “full electric”.

I motivi sostenuti da questi tecnici sono fondamentalmente 2:

  1. la pompa di calore “full electric” non funziona quando fuori ci sono basse temperature
  2. il sistema ibrido permette di utilizzare la caldaia a condensazione quando fuori fa molto freddo ottimizzando i consumi

In questo articolo vediamo se queste motivazioni hanno senso utilizzando dei dati concreti.

Come funziona un sistema ibrido

La pompa di calore ibrida ha un sistema di controllo, pensato per far funzionare i 2 generatori a secondo della temperatura esterna. La regolazione e il controllo dei 2 sistemi può variare in base alla configurazione ma, in linea generale, possiamo dire che:

  • con una temperatura esterna superiore a +2° C il sistema attiva solo la pompa di calore
  • con una temperatura esterna che è compresa fra -3 °C e +2 °C il sistema attiva entrambi i generatori (funzionamento ibrido)
  • con una temperatura esterna inferiore ai -3° C il sistema attiva solo la caldaia

grafico pompa di calore ibrida

Secondo coloro che propongono sistemi ibridi questo abbinamento permette di ottimizzare il sistema di climatizzazione, riducendo i consumi energetici.

Ma è proprio cosi ? Vediamo alcuni semplici dati che permettono di verificare questo in modo veloce e chiaro.

Confronto fra caldaia a condensazione e pompa di calore (con -7 °C)

Per realizzare questo confronto dobbiamo calcolare quanto costa produrre l’energia termica con una caldaia a condensazione e con una pompa di calore quando esternamente abbiamo una temperatura di -7 °C che sebbene sia una temperatura che si può raggiungere in Italia (in particolare nelle zone climatiche E e F) non è ovviamente una temperatura che si ha per tutta la giornata e per lunghi periodi.

Costo della produzione di energia termica con una caldaia a condensazione

Per effettuare questo calcolo assumiamo i seguenti valori:

  • kWh termici prodotti da 1 m3 di metano: 9,90
  • efficienza della caldaia a condensazione: 98%
  • costo di 1 m3 di metano: 0,95 €

Sulla base di questi elementi con 1 m3 di metano i kWh termici prodotti sono: 1 x 9,90 x 0,98 = 9,70 kWh

Essendo che il metano costa 0,95 €/m3, il costo del kWh termico risulta : 0,95 / 9,70 = 0,098 €

Costo della produzione di energia termica con una pompa di calore

Per effettuare questo calcolo partiamo da queste considerazioni:

  • i kWh termici prodotti dalla pompa di calore variano in base alla temperatura esterna, alla temperatura di mandata dell’impianto e dal modello di pompa di calore. Questo dato, per quel che riguarda la pompa di calore, si definisce con il termine COP (coefficient of performance) e indica quanti kWh termici sono prodotti consumando 1 kWh di energia elettrica.
  • il COP varia nel corso delle ore della giornate e nel corso del periodo in cui la pompa di calore è in funzione.
  • ma vediamo che COP abbiamo con una pompa di calore con temperatura esterna di -7° C e temperatura di mandata di 55 °C (quindi con impianto a radiatori e non a pavimento radiante con il quale potremmo avere una temperatura di mandata di circa 35 °C).
  • riportiamo qui sotto un estratto della scheda tecnica di una pompa di calore Templari Kita Mi (disponibile sul sito Templari) con il dato del COP:cop pompa di calore Templari Kita Mi
  • da questa tabella vediamo che la pompa di calore può lavorare benissimo da sola, avendo -7 °C esterni e 55 °C di mandata. In tale situazione la pompa di calore ha un COP che corrisponde a 2,30

Sulla base di questi elementi con 1 kWh di energia elettrica i kWh termici prodotti sono: 1 x 2,30 = 2,30 kWh

Dato che l’energia elettrica costa (indicativamente) 0,22 €/kWh, il costo del kWh termico risulta : 0,22 / 2,30 = 0,096 €

Cosa possiamo dedurre da questo confronto ?

Possiamo dedurre che il costo per produrre 1 kWh termico è praticamente identico sia se usiamo una caldaia a condensazione sia se usiamo una pompa di calore. Ma…

… non dobbiamo dimenticare che il costo per produrre 1 kWh termico usando la caldaia rimarrà sempre lo stesso mentre se la temperatura esterna sale passando da -7 °C a, ad esempio, +2 °C il COP della pompa di calore aumenta da 2,30 a 2,67.

In tal caso il costo per 1 kWh termico è di 0,082 € quindi risulta inferiore del 15% rispetto alla caldaia.

Questi dati che abbiamo visto nell’esempio ci dicono una cosa fondamentale: anche in una situazione di temperatura esterna molto bassa (-7 °C) e una temperatura di mandata dell’impianto di 55 °C il costo di produzione del kWh termico fra un sistema a caldaia a condensazione e un sistema di pompa di calore è identico.

Ma mentre per la caldaia il costo di produzione del kWh termico rimane fondamentalmente sempre quello (l’efficienza non varia in base alla temperatura esterna) per la pompa di calore non può che diminure (quando aumenta la temperatura esterna).

Quindi la domanda è: perché ci sono ancora dei tecnici e delle imprese che propongono una pompa di calore ibrida ?

Francamente, sulla base di questi dati concreti, non riusciamo a trovare nessun motivo valido. Non ha nessun senso installare un sistema ibrido, se non in rari casi che vediamo più avanti.

Se possiamo permetterci, il motivo che secondo noi è alla base di questa proposta è semplicemente questo: la mancanza di conoscenza dei sistemi a pompa di calore “full electric” che porta tecnici ed imprese a proporre un sistema che, secondo loro, è quello più sicuro (“la caldaia funziona sempre”). Ma se una pompa di calore può avere dei malfunzionamenti (cosa che può sempre accadare) perché una caldaia non potrebbe incappare nello stesso problema ?

Quindi secondo noi la proposta del sistema ibrido è basata soprattutto sulla mancanza di una vera conoscenza di un sistema di pompa di calore “full electric” che spinge a proporre quello che si conosce meglio.

Ricordiamo infine che per legge è obbligatorio il controllo dell’efficienza energetica (prova dei fumi) che va svolto con scadenze diverse a seconda del combustibile utilizzato (metano, ecc.) e della potenza della caldaia. Inoltre la prova dei fumi va eseguita obbligatoriamente anche quando si esegue un lavoro straordinario, in quanto bisogna certificare che tutto funzioni regolarmente. Sebbene questo intervento non abbia dei costi elevati (intorno agli 80 €) è comunque un costo in più da considerare se scegliamo un sistema ibrido piuttosto che un sistema di pompa di calore “full-electric”.

La pompa di calore ibrida è da evitare in ogni caso ? Non è detto

Diciamo che la risposta migliore a questa domanda dovrebbe essere: nel 90% dei casi ci sono sempre le condizioni per installare una pompa di calore “full electric”.

Detto questo il sistema ibrido non è da evitare come se fosse il male assoluto ma solo perché, come abbiamo visto, non ha senso tecnicamente ed economicamente. Ovviamente ci sono dei casi in cui il sistema ibrido può essere una soluzione da prendere in considerazione.

accumulo acs

Uno dei casi è quando all’interno dell’abitazione non c’è lo spazio per il bollitore, ovvero l’accumulo per l’acqua calda sanitaria (che per 4 persone può essere di circa 250-300 l).

Questo accumulo serve ad immagazzinare l’acqua calda sanitaria prodotta dalla pompa di calore (che, ricordiamo, non produce acqua calda in instantanea).

Se in casa non abbiamo spazio per il bollitore allora dobbiamo trovare un modo alternativo che può essere quello di usare il sistema ibrido in questo modo: la parte di pompa di calore per il riscaldamento e la caldaia per la produzione di ACS.

Nel caso in cui la pompa di calore ibrida (o caldaia ibrida) fosse una delle possibilità (o l’unica possibilità) da valutare, in tal caso riteniamo che uno dei prodotti migliori presenti sul mercato sia rappresentato dalla pompa di calore ibrida Daikin (in particolare il modello Multi Hybrid) oppure dalla pompa di calore Buderus Logatherm WPL AR.

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