Tra le soluzioni per la produzione di acqua calda sanitaria adottate in ambito domestico figura anche la caldaia ‘ibrida’, un sistema che abbina due tecnologie diverse in grado di alternarsi o integrarsi garantendo ottimi riscontri dal punto di vista dell’efficienza energetica. Naturalmente, è possibile ottimizzare le risorse energetiche anche mediante un utilizzo consapevole ed oculato: nel nostro approfondimento, scopriamo come funziona questo tipo di caldaia e in che modo è possibile ridurre i consumi.
Cos’è una ‘caldaia ibrida’ e come funziona.
Con il termine “caldaia ibrida” si indica un apparato, in grado di produrre acqua calda sanitaria e alimentare un impianto di riscaldamento, che abbina una pompa di calore ad una tradizionale caldaia a condensazione. Si tratta di una soluzione molto efficiente, poiché il sistema può alternare le due configurazioni o sfruttarle entrambe, a vantaggio non soltanto del comfort abitativo ma anche dell’efficienza energetica. Ma come funziona una caldaia di questo tipo? Per comprenderlo al meglio, occorre anzitutto avere presente il funzionamento delle due componenti principali.
Il circuito a condensazione funziona in maniera piuttosto semplice: un bruciatore a gas produce il calore necessario per scaldare l’acqua fredda. Questa viene poi incanalata verso i radiatori dell’impianto di riscaldamento e i rubinetti; i fumi prodotti dalla combustione, anziché essere convogliati verso l’esterno e dispersi nell’ambiente, passano attraverso uno scambiatore, dove cedono il calore latente all’acqua fredda in ingresso. Al contempo, una parte dei vapori passa allo stato liquido per condensazione mentre l’altra, grazie ad un’apposita ventola, viene espulsa dal circuito.
La pompa di calore, invece, è una macchina termica che funziona in maniera non dissimile dai comuni frigoriferi, in quanto sfrutta un circuito contenente un fluido refrigerante. In inverno, il sistema implementa un ciclo frigorifero inverso, cedendo calore all’interno dell’ambiente domestico anziché dissiparlo all’esterno; le fasi principali del ciclo sono:
- evaporazione: il fluido assorbe il calore da una “sorgente fredda” (l’aria esterna, una fonte d’acqua o il terreno);
- compressione; il fluido passa attraverso un compressore che fa aumentare temperatura e pressione;
- condensazione; il fluido ad alta temperatura cede il calore all’acqua che circola nei radiatori dell’impianto di riscaldamento;
- espansione; il fluido che ha ceduto parte del calore raggiunge una valvola di espansione e torna nel circuito in forma liquida.
I sistemi ibridi caldaia-pompa di calore sono in grado di funzionare selettivamente: in base alle condizioni climatiche e ambientali di esercizio, utilizzano la configurazione più efficiente o, qualora necessario, attivano entrambi i circuiti (soprattutto quando la richiesta di calore è particolarmente elevata).
Fattori che incidono sul consumo di energia elettrica.
Un sistema ibrido consuma energia elettrica in relazione a vari aspetti, ovvero:
- la zona climatica; le condizioni ambientali influenzano l’operatività sia della pompa di calore che della caldaia, facendo sì che il consumo di energia dipenda dal fabbisogno termico stagionale;
- la temperatura di mandata dell’acqua; come detto, per riscaldare l’acqua a temperature maggiori, il sistema necessita di più energia e, di riflesso, determina costi più elevati in bolletta;
- la classe di efficienza energetica; banalmente, un impianto formato da macchine di ultima generazione di classe energetica elevata risulta più efficiente e consuma meno energia elettrica;
- la numerosità del nucleo familiare; questo aspetto è legato sia alla frequenza di utilizzo sia al fabbisogno termico complessivo. Per una famiglia di quattro persone, ad esempio, è consigliabile una caldaia da circa 80 litri, per far fronte ad un utilizzo (verosimilmente) costante di acqua calda. Naturalmente, maggiore è la quantità d’acqua da scaldare, più energia serve al sistema per lavorare. Discorso analogo per il circuito di riscaldamento: scaldare una casa di ampia metratura è più oneroso, dal punto di vista energetico, rispetto ad un’abitazione di dimensioni contenute.
Quanto consuma una caldaia ibrida?
I consumi di un sistema ibrido sono piuttosto difficili da stimare, non solo per i tanti fattori in gioco ma anche per le peculiari modalità di esercizio. Un stima di massima può essere effettuata facendo riferimento ai dati dell’etichetta energetica.
Prendiamo a riferimento un esempio pratico, ovvero un sistema ibrido formato da un boiler elettrico da 100 litri, abbinato ad una pompa di calore e certificato come impianto di classe energetica A. Con un consumo dichiarato di 620 kWh all’anno, e ipotizzando un costo della componente energia pari a 0,30 euro/kWh, si ricava un costo su base annuale pari a 186 euro.
Caldaia ibrida vs caldaia a gas: come cambiano i consumi.
Un sistema ibrido consente di ridurre i costi di esercizio, grazie soprattutto all’elevata efficienza energetica della pompa di calore. Come osservato dall’ENEA*, una macchina di classe energetica A++ può garantire un risparmio superiore al 30% in zona climatica D e oltre il 20% in zona E; nelle aree montane e alpine (zona F), il risparmio è inferiore, in quanto oscilla tra il 9% e il 12%. Nelle altre zone climatiche (B e C), le pompe di calore più efficienti garantiscono un notevole vantaggio in termini di consumi, sebbene il risparmio effettivo sia ridimensionato dal minor fabbisogno termico, anche durante il periodo invernale (B e C sono le aree climatiche che coincidono grossomodo con le isole maggiori e le zone costiere).
Come risparmiare sui consumi della caldaia ibrida.
Per ottimizzare l’utilizzo di una caldaia ibrida è possibile mettere in pratica i consigli forniti dall’ENEA per i comuni impianti di riscaldamento; l’agenzia, in particolare, suggerisce di:
- regolare la temperatura di mandata dell’acqua; a tal proposito, si sottolinea come anche un solo grado aggiuntivo possa far aumentare i consumi di energia del 2,5%. Pertanto, alzare la temperatura di mandata di 10 gradi comporta un incremento dei consumi che può arrivare al 25%;
- utilizzare le funzioni di termoregolazione; anziché far lavorare l’impianto (singolarmente e insieme) sempre alla stessa temperatura, è bene modulare il funzionamento di caldaia e pompa di calore in funzione delle condizioni climatiche esterne;
- limitare le dispersioni di calore, schermando porte e finestre; in generale, è bene che gli infissi siano ben isolati, in maniera tale da non dissipare il calore prodotto dall’impianto. Allo scopo possono risultare utili tende pesanti davanti alle finestre o guarnizioni in gomma per limitare gli spifferi; in aggiunta, è consigliabile inserire un pannello di materiale isolante o riflettente tra la parete e il radiatore, per limitare la dispersione del calore verso l’esterno;
- non lasciare le finestre aperte troppo a lungo; qualora vi sia necessità di far arieggiare gli ambienti, è preferibile farlo in tarda mattinata o comunque nelle ore più calde della giornata, così che la temperatura interna non si abbassi eccessivamente;
- installare le valvole termostatiche, che permettono di modulare la temperatura dei radiatori e di spegnerli quando l’ambiente si è riscaldato a sufficienza;
- non coprire i radiatori quando la caldaia alimenta l’impianto di riscaldamento; la presenza di grate, tende o mobili limita fortemente la circolazione dell’aria calda e costringe la caldaia a lavorare più a lungo per scaldare l’ambiente.
*https://www.eai.enea.it/component/jdownloads/?task=download.send&id=175&catid=6&Itemid=685
