La combinazione di vari dispositivi di riscaldamento e acqua calda sanitaria in un unico sistema di riscaldamento non è una novità. In molte case puoi trovare, ad esempio, una caldaia a gas naturale, liquido o gasolio che funziona con un camino ad acqua e collettori solari. Di conseguenza, spendiamo molto meno per il riscaldamento.
Una novità recentemente offerta anche sul nostro mercato è la combinazione di una fonte di calore tradizionale (come la suddetta caldaia) in un unico insieme con una fonte che utilizza energia rinnovabile, solitamente con una pompa di calore ad aria. Una corretta automazione è molto importante in questo sistema. È lei, e non l'utente, che seleziona la fonte di calore più economica al momento e decide di passare dalla caldaia alla pompa e viceversa.
I sistemi ibridi sono quindi più spesso utilizzati per ridurre le elevate spese di riscaldamento della casa o per ottenere un maggiore comfort operativo a costi relativamente bassi. Aiutano anche a proteggere l'ambiente, poiché la pompa, non la caldaia, è in funzione per la maggior parte dell'anno.
Tipi di set ibridi
Il sistema ibrido composto da caldaia e pompa di calore è disponibile in versione compatta o come kit separato. La scelta della soluzione dipende, tra l'altro, dal luogo in cui si desidera installare la pompa interna e il gruppo caldaia, in un locale tecnico separato, in cucina, bagno o ingresso.
Sistemi compatti
In questa variante, l'unità esterna in pompa di calore è installata all'esterno dell'abitazione, e l'edificio ha un sistema combinato di unità interna e caldaia a gas ed eventualmente uno scaldacqua. Il vantaggio di questa soluzione è la semplicità di installazione e una piccola area che deve essere riservata all'installazione dei dispositivi. Tuttavia, lo svantaggio è
che un tale sistema non funzionerà in modo ottimale in ogni installazione. Ad esempio, in una casa piccola e ben isolata, basterebbe una caldaia da 15 kW, e ne acquistiamo una più grande, perché è inclusa nel set.
Sistemi separati
Possiamo configurare liberamente i singoli elementi del sistema di riscaldamento al loro interno. Ciò vale in particolare per la potenza e il tipo di caldaia (sia essa singola o doppia funzione), la potenza della pompa di calore e la capacità del serbatoio dell'acqua calda. Questa soluzione è quindi più flessibile, ma è necessario più spazio per installare i dispositivi.
Come scegliere un sistema ibrido?
L'impianto di riscaldamento funzionerà con alta efficienza, e allo stesso tempo non pagheremo più del dovuto per un sistema ibrido se le dimensioni e la tipologia dei singoli dispositivi (in particolare la pompa di calore, che è l'elemento più costoso) sono ottimamente adattati alle esigenze dell'edificio. Ad esempio, l'acquisto e l'installazione di una pompa di calore con potenza insufficiente comporterà un funzionamento errato dell'impianto in inverno, anche con un leggero calo della temperatura esterna, si avvierà una caldaia alimentata da costoso gas liquido o olio combustibile, e di conseguenza pagheremo di più per il riscaldamento della casa. D'altra parte, l'utilizzo di una pompa di calore di potenza troppo elevata provocherà un funzionamento a breve termine del compressore in essa inserito in singoli cicli, il che ridurrà la vita del dispositivo.
La scelta del sistema dipende anche dal fatto che verrà installato in una casa di nuova costruzione o modernizzata. In quest'ultimo caso, i professionisti devono tener conto, tra l'altro, tipo di caldaia funzionante nell'installazione e modalità di preparazione dell'acqua calda.
Come viene selezionata la potenza di riscaldamento della pompa
Indipendentemente dal fatto che la pompa operi in una casa nuova o già abitata, per determinarne la potenza d'aria occorrono dati su:
- tipo e spessore dell'isolamento del solaio a terra, pareti esterne e tetto;
- tipo di finestre (il loro coefficiente di scambio termico U);
- tipo di ventilazione (gravitazionale o meccanica con recupero di calore, ovvero con recuperatore).
Sulla base di queste informazioni, l'installatore o il progettista determina la quantità di perdita di calore nell'edificio. Quindi traccia la dipendenza di queste perdite dalla temperatura esterna. Dopo aver confrontato i valori del diagramma con le linee che determinano la potenza della pompa di calore, viene selezionato un dispositivo che sarà in grado di riscaldare autonomamente la casa ad una temperatura esterna di 5oC nella parte occidentale del paese e fino a 10oC nelle regioni più fredde. Ciò significa che, a parte una dozzina di giorni freddi, la pompa di calore sarà in grado di riscaldare l'edificio da sola e fornire fino al 90-95% dell'energia termica necessaria all'anno.
Avvertimento! Se scegliamo l'impianto per un edificio esistente in cui utilizziamo non solo una caldaia, ma anche un caminetto, dobbiamo tener conto anche del consumo di legna. L'impianto di riscaldamento va scelto in modo che bruciare nel caminetto sia comunque un piacere, e non diventi un obbligo gravoso, come potrebbe essere il caso se si utilizzasse una pompa di calore ad aria di poca potenza.
Quale dovrebbe essere la temperatura dell'acqua nel sistema?
L'efficienza della pompa di calore è maggiore, minore è la temperatura dell'acqua nell'impianto. In una casa moderna non ci sono problemi con questo, poiché un sistema di riscaldamento a bassa temperatura è standard lì. Si intende l'installazione di un riscaldamento superficiale dell'acqua (solitamente riscaldamento a pavimento) o dotato di appositi riscaldatori o ventilconvettori (si riscaldano in inverno e abbassano la temperatura ambiente in estate).
Tuttavia, non è possibile collegare una pompa di calore a un sistema di riscaldamento in uso da molti anni e ci si può aspettare una bolletta del riscaldamento inferiore. In questo caso, la temperatura richiesta dell'acqua di riscaldamento durante l'inverno rigido può essere così alta che la pompa di calore non può funzionare. Pertanto, prima di decidere su un sistema ibrido, è necessario determinare quale sarà la temperatura dell'acqua più alta nell'installazione durante le gelate. Se non supera il valore di 55-60oC, sarà possibile collegare una pompa di calore senza apportare molte modifiche all'impianto di riscaldamento. Se supera l'ambito del lavoro richiesto, sarà più ampio. I vecchi termosifoni dovranno essere sostituiti con modelli di superficie molto più ampia per garantire un adeguato comfort termico in casa.
Dove mettere i dispositivi?
Se abbiamo scelto un set ibrido in una versione compatta, di solito posizioniamo l'unità interna senza problemi, ad esempio in cucina, dispensa o ingresso. Quando pianifichiamo un set in un sistema separato, e per questo abbiamo bisogno di dispositivi aggiuntivi (ad esempio un bollitore per acqua calda), dovremmo piuttosto posizionarlo in un locale tecnico separato.
Il sito di installazione dell'unità esterna è altrettanto importante. Essendo dotato di ventilatore e compressore (eventualmente una pompa di circolazione), durante il funzionamento si genera rumore. Pertanto, dovrebbe essere posizionato lontano dalle finestre delle camere da letto della propria casa e anche dai vicini, soprattutto se l'edificio si trova vicino al confine del lotto.
Va inoltre ricordato che l'unità esterna della pompa di calore raffredda l'aria durante il funzionamento, a causa della quale è presente umidità che dovrebbe essere regolarmente evacuata. Su terreni asciutti e sabbiosi, è sufficiente versare la fondazione per il dispositivo e posizionarlo su una base di ghiaia, quindi scaricare la condensa utilizzando un tubo adatto. D'altra parte, su terreni difficilmente permeabili, la soluzione potrebbe essere quella di collegare lo scarico alla rete fognaria attorno all'edificio.
Controlli o come funziona un ibrido?
Il sistema ibrido garantirà bollette di riscaldamento basse quando la fonte di calore attualmente più economica da utilizzare funziona nell'installazione. Pertanto, il controller del sistema ibrido dovrebbe essere in grado di comunicare digitalmente con i dispositivi.
I sistemi di automazione possono essere più o meno sviluppati. Nella prima opzione si determina solo al di sotto di quale temperatura esterna è inferiore il costo dell'energia fornita dalla caldaia e tale valore viene inserito nel controllore. Questo metodo di controllo consente di ottimizzare il funzionamento dell'impianto, purché utilizziamo energia elettrica regolata in tariffa monozona (lo stesso prezzo 24 ore su 24).
Tuttavia, nella versione più costosa e complessa dell'automazione, viene utilizzato un controllore che seleziona automaticamente la fonte di calore con i costi operativi più bassi in base alla tariffa. Allora guadagneremo di più se la pompa di calore è alimentata da elettricità fatturata secondo una tariffa a due zone (l'elettricità più economica si può solitamente prendere tra 22-6 e 13-15), perché i costi di funzionamento della pompa di calore varieranno durante il giorno e dipenderanno non solo dalla temperatura corrente esterno, ma anche sul prezzo dell'energia elettrica.
