Una pompa di calore ibrida è un sistema di riscaldamento e acqua calda sanitaria residenziale costituito da una caldaia a condensazione e una pompa di calore.
Nonostante esistano soluzioni basate su un’unica tecnologia, un impianto di riscaldamento con sistema ibrido permette di beneficiare dei vantaggi di due configurazioni, che lavorano in modo alternato e simultaneo, ottenendo ottimi risultati in termini di comfort termico ed efficienza energetica.
Le caldaie ibride a pompa di calore sono solitamente costituite da una caldaia a condensazione alimentata a metano (o GPL in casi particolari) e da una pompa di calore che preleva energia dalla rete. Tuttavia, il funzionamento congiunto dei due sistemi può comportare un notevole risparmio sulle bollette del gas e dell’elettricità perché viene prelevata meno energia dalla rete.
Inoltre, i sistemi ibridi possono offrire molti vantaggi anche a livello ambientale per il loro minor consumo energetico rispetto ai sistemi di riscaldamento standard.
Merito di un sistema operativo intelligente che, al variare della temperatura esterna, è in grado di mettere in funzione la tecnologia più performante, ottimizzando di volta in volta le potenzialità specifiche della pompa di calore o della caldaia ibrida.
Naturalmente, il risparmio sui costi aumenta ulteriormente se si opta per una pompa di calore ibrida con fotovoltaico, un sistema che fa bene all’autoconsumo e si integra facilmente con gli impianti di energia rinnovabile esistenti.
Un altro vantaggio di queste soluzioni è che sono alimentate dalla radiazione solare in modo completamente green, limitando così l’assorbimento di energia da parte degli impianti a combustibili fossili: questo è il principale responsabile della dispersione nell’ambiente di grandi quantità di anidride carbonica.
Pompa di calore ibrida: come funziona?
Per capire nel dettaglio cos’è una pompa di calore ibrida e come funziona, è importante analizzare i due sistemi di riscaldamento su cui si basa questa particolare configurazione, e perché dalla loro sinergia si può ottenere un sistema molto efficiente.
Innanzitutto bisogna partire da una pompa di calore: un sistema utilizzato per generare aria calda (e aria fredda, in alcuni modelli specifici di ultima generazione) per regolare il riscaldamento di un ambiente.
Come funziona la pompa di calore
Una pompa di calore funziona secondo lo stesso principio di un normale frigorifero. Il processo avviene in modo opposto, attraverso il trasferimento di calore dovuto alla differenza di temperatura e pressione di un particolare refrigerante.
Il sistema è composto da compressore, condensatore, valvola di espansione ed evaporatore. Con la pompa di calore in modalità riscaldamento, il refrigerante assorbe calore dalla fonte di calore mentre evapora, quindi passa attraverso il compressore per ridurne il volume, aumentandone la temperatura e la pressione.
Nel condensatore, passa allo stato liquido cedendo il calore precedentemente accumulato (usato per il riscaldamento domestico) e poi nella valvola di espansione, che ne riduce la pressione e lo rimanda all’evaporatore.
Per facilitare questo processo, le pompe di calore richiedono elettricità.
La fonte di energia più comunemente utilizzata come elemento di scambio termico è l’aria, che fornisce un sistema abbastanza economico e di facile installazione. Ma ci sono anche tecnologie che utilizzano l’acqua o il suolo, specialmente quelle più profonde di 10 metri, che costano di più per costruire pompe e rivelatori geotermici.
Come funziona la caldaia a condensazione
Una caldaia a condensazione è un sistema per il riscaldamento domestico e la produzione di acqua calda sanitaria, che si differenzia dalle apparecchiature tradizionali con un rendimento termico superiore al 100%.
Approfondimenti: qual è la migliore caldaia a condensazione
Il vantaggio di ciò è soprattutto quello di fornire un sistema molto efficiente per il recupero del calore latente contenuto nei gas di scarico della combustione.
La potenza massima del dispositivo è regolabile in base alle specifiche esigenze e non è influenzata dalle condizioni di funzionamento, come le variazioni della temperatura esterna.
Le pompe di calore, invece, sono particolarmente sensibili alle condizioni esterne: se la temperatura è troppo bassa, il calore fornito potrebbe non essere sufficiente a soddisfare il fabbisogno.
Infatti il funzionamento delle pompe di calore si basa sul trasferimento di energia termica dall’aria, dall’acqua o dal suolo, e in giornate particolarmente fredde un abbassamento della temperatura può influire notevolmente sulle pompe di calore, soprattutto ad acqua o ad aria.
Il motivo è semplice: le pompe di calore funzionano al massimo delle prestazioni quando la temperatura della sorgente (aria esterna o falda) è significativamente vicina alla temperatura desiderata dell’ambiente da riscaldare.
D’altra parte, quando la temperatura della sorgente inizia a diventare molto rigida, la pompa di calore deve assorbire molta elettricità per far funzionare il compressore e riscaldare l’ambiente, e inizia a funzionare in modalità stress rispetto al progetto.
Per colmare questa lacuna è necessario garantire che il sistema garantisca sempre il comfort termico richiesto.
Tenuto conto di questa possibilità, si può intervenire in vari modi, ad esempio ridimensionando l’impianto utilizzando una pompa di calore a prestazioni superiori, ma più in generale prevedendo l’integrazione di resistenze che generano ulteriore energia termica.
In ogni caso, e anche in questi casi, una pompa di calore ibrida permette di beneficiare di una gestione ottimizzata dell’energia, risparmiando sulla bolletta.
Il suo funzionamento, infatti, si basa sull’utilizzo di una pompa di calore per riscaldare gran parte dell’anno, con tutti i vantaggi legati a questo particolare sistema, e sull’utilizzo di una caldaia a condensazione nelle giornate più fresche.
Tipi di pompe di calore ibride
Anche se oggi il settore degli impianti termici offre diverse tipologie di pompe di calore ibride, per il riscaldamento domestico le soluzioni più comuni sono queste tre.
La prima è un’apparecchiatura che prevede un’unica piccola unità interna, costituita da una caldaia a condensazione, un condensatore a pompa di calore e un pannello di controllo che ne regola il funzionamento in base alle caratteristiche dell’impianto.
Il secondo specifica l’ubicazione dell’impianto formato dalla pompa di calore all’esterno, il collegamento idraulico all’impianto interno, mentre il terzo fa in modo che tutti gli elementi del sistema ibrido formino un blocco unico che può essere installato all’interno o all’esterno dell’edificio. ..
Sistemi ibridi di caldaie a condensazione e sistemi esistenti
Di fronte ai numerosi vantaggi offerti da un impianto di riscaldamento composto da caldaia ibrida a condensazione e pompa di calore, viene spesso da chiedersi se sia possibile installarli al posto di un impianto esistente per sostituire le soluzioni più costose e meno performanti di vecchia generazione. Visualizza. prestazione.
Ebbene, poiché la loro tecnologia può essere facilmente integrata anche con i sistemi legacy, i sistemi ibridi possono sostituire i sistemi legacy, nella maggior parte dei casi, senza nemmeno richiedere alcun tipo di intervento.
In generale, prima di procedere con l’installazione, si raccomanda al personale preposto all’installazione di verificare attentamente lo stato delle tubazioni presenti, confermare l’assenza di fanghi ed effettuare una verifica di fattibilità tecnica sull’installazione dell’impianto, che può essere posizionato all’aperto o al chiuso, ma dovrebbe essere posizionato in un’area ben ventilata.
Naturalmente è importante considerare anche la tipologia di terminazioni di impianto disponibili, ovvero componenti come dissipatori, pannelli radianti, prese d’aria, ecc., che trasferiscono calore all’interno da riscaldare.
Per quanto riguarda il suo funzionamento, la soluzione ibrida risulta infatti più efficiente in presenza di terminazioni criogeniche, ma anche l’integrazione con sistemi che prevedono terminazioni a temperature più elevate garantisce un notevole risparmio di energia.
Le pompe di calore ibride valgono la pena?
Alle latitudini italiane la scelta degli impianti misti è molto vantaggiosa, soprattutto in termini di costo.
Grazie a meccanismi di gestione che consentono un uso benevolo dell’energia, il sistema garantisce che la tecnologia ritenuta più conveniente sia sempre operativa al variare della temperatura esterna.
Il sistema ibrido garantisce inoltre un elevato livello di comfort nella produzione di acqua calda sanitaria. Inoltre, trattandosi di un sistema bivalente, cioè costituito da due diversi sistemi generatori di calore, garantisce continuità di utilizzo anche in caso di possibili guasti.
Le pompe di calore di ultima generazione sono anche reversibili, quindi in presenza di un idoneo impianto terminale è possibile invertire il ciclo di riscaldamento, a vantaggio della climatizzazione estiva degli ambienti.