Pompa di calore ibrida : è una scelta corretta ?

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

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 e pompa di calore (con -7 °C esterni e 55°C di mandata)

Di seguito riportiamo i dati di un caso reale dove abbiamo verificato i costi di produzione dell’energia termica avendo una temperatura esterna di -7° C e una temperatura di mandata di 55° C (quindi con il sistema di emissione basato su radiatori).

Precisazione:

Ovviamente è sempre meglio verificare la possibilità di ridurre la temperatura di mandata dell’impianto per far lavorare la pompa di calore nel suo contesto ideale: la temperatura di mandata ottimale è: quella di circa 35° C che si può avere con un sistema radiante oppure, se il sistema radiante non può essere previsto, la temperatura di riferimento potrebbe essere di circa 45° con un sistema a fancoil / ventilconvettori.

Nel caso peggiore in cui non si possano/vogliano sostuire i radiatori esistenti (magari in ghisa) occorre comunque verificare che la temperatura di mandata non sia di 65°/70° C ma al massimo di 50°/55° C.

Per tale motivo va da sé che per procedere con la scelta del generatore dell’impianto di climatizzazione occorra contestualmente verificare: 1) la tipologia del sistema di emissione: sistema radiante a pavimento o a soffitto, fancoil, radiatori in ghisa o acciaio o alluminio e 2) la fattibilità dei lavori di isolamento dell’involucro (quindi isolamento pareti verticali e orizzontali e infissi).

Non ha senso progettare l’efficientamento energetico di una casa considerando solo la sostituzione del generatore dell’impianto di climatizzazione tralasciando la parte relativa al sistema di emissione e di isolamento dell’involucro (pareti opache e infissi). Sembra una cosa scontata ma molte imprese, che guarda caso vendono esclusivamente sistemi ibridi e fotovoltaico, ultimamente affermano che il cappotto esterno non è necessario, che fa perdere tempo nell’esecuzione dei lavori, ecc…

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:
• 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.

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 la parte del sistema ibrido relativa alla di pompa di calore può avere dei malfunzionamenti (cosa che può sempre succedere) perché la parte relativa alla caldaia non potrebbe incappare nello stesso problema ? Quindi che senso ha creare timori senza motivo ?

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 (e che, forse, conviene di più a chi lo vende).

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.