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Pompa di calore ibrida: quali sono i vantaggi e il risparmio

Un sistema di generazione molto efficiente sotto il profilo energetico è la pompa di calore ibrida; garantisce numerosi vantaggi così come cospicui risparmi
Pubblicato il

Cos'è una pompa di calore ibrida


Le pompe di calore ibride sono una tipologia di riscaldamento e produzione di acqua calda sanitaria formate da una pompa di calore e da una caldaia a condensazione.

Il sistema ibrido consente di sfruttare i punti forti di entrambe le configurazioni riuscendo a giungere a ottimi risultati in termini di risparmio energetico e benessere termico.
Una caldaia ibrida con pompa di calore è composta da un'unità interna, ovvero una caldaia a condensazione che si alimenta a gas naturale o a GPL, e da un'unità esterna, ovvero una pompa di calore che è in grado di assorbire l'energia dalla rete elettrica.

Il funzionamento dell'impianto ibrido consente di avere notevoli risparmi in bolletta e numerosi vantaggi a livello ambientale.
Se la pompa di calore viene predisposta è possibile impiegarla anche per il raffrescamento.

L'installazione di un sistema ibrido caldaia a condensazione e pompa di calore non necessita di demolizioni e consente di essere combinato all'impianto di emissioni preesistente.


Caldaia ibrida come funziona


Per capire come funziona una caldaia ibrida è fondamentale conoscere entrambe le configurazioni. In generale in questo sistema è la pompa di calore a essere il generatore principale per il riscaldamento.

Nel momento in cui la temperatura scende al di sotto della soglia allora si attiva la caldaia.

Analizziamo ogni impianto nel dettaglio.


Riscaldamento ibrido con pompa di calore


La pompa di calore presente negli impianti ibridi funziona in base al medesimo principio del frigorifero.

Il processo avviene mediante il trasferimento di calore per differenza di pressione e temperatura di un fluido refrigerante. Il sistema si compone di compressore, condensatore, valvola di espansione ed evaporatore.

Tipi di pompe di calore
Mediante l'evaporazione, il fluido assorbe calore dalla fonte termica per poi diminuire di volume passando all'interno del compressore, fase che eleva la pressione e la temperatura.

All'interno del condensatore, il fluido si trasforma in liquido cedendo il calore accumulato prima di incanalarsi nella valvola di espansione, che ne ridurrà la pressione e lo trasferirà di nuovo nell'evaporatore.

Affinchè avvenga il processo, la pompa di calore ha bisogno di energia elettrica.
La fonte energetica maggiormente impiegata come scambio di calore è l'aria, anche se ci sono altre tecnologie dai costi più elevati che usano acqua o terreno.


Caldaie a condensazione ibride


La caldaia a condensazione utilizzata per un sistema di riscaldamento ibrido serve per produrre calore e acqua calda sanitaria.

Si diversifica da altri dispositivi perché ha un rendimento termico superiore al 100%, merito dovuto al recupero di calore latente presente nei fumi di combustione di scarto.

La potenza massima della caldaia si può modulare in base alle esigenze e non viene condizionata dalle temperature esterne, a differenza della pompa di calore che risulta molto sensibile alle condizioni di esercizio. Infatti, se la temperatura è troppo bassa, il calore non risulta abbastanza per soddisfare i fabbisogni.

Tipologia di caldaia a condensazione
Questo perché quando la temperatura inizia a irrigidirsi, la pompa deve assorbire maggiore energia elettrica per far lavorare il compressore.

Per poter ovviare al problema, è necessario che il sistema assicuri sempre il benessere termico richiesto, per cui si prevede l'integrazione di una resistenza elettrica (la caldaia a condensazione) che sia in grado di produrre altra energia termica qualora sia mancante.


Caldaia con pompa di calore integrata: passaggio tra generatori


Il sistema ibrido pompa di calore e caldaia a condensazione è munito di un controllo intelligente elettronico, per la regolazione del funzionamento dei due generatori a seconda delle condizioni climatiche esterne.

L'impianto termico ibrido può funzionare in tre modalità:

  • sistema ibrido;

  • solo caldaia;

  • solo pompa di calore.


Il passaggio da una configurazione all'altra è basato su dei settaggi che variano a seconda di:

  • qual è temperatura interna richiesta;

  • qual è la temperatura esterna rilevata tramite una sonda;

  • quali sono i costi a metro cubo del gas usato dalla caldaia;

  • quali sono i costi per kWh di energia elettrica utilizzati dalla pompa di calore.


Il sistema di regolazione esegue una valutazione della temperatura esterna e interna richieste e calcola il Carico Termico fondamentale, in base a questo sceglie la configurazione più opportuna e meno costosa.

Così il sistema consente un risparmio in termini di consumi energetici.


Per incrementare maggiormente l'efficienza si possono abbinare le caldaie ibride con pompa di calore ai pannelli fotovoltaici, così da sfruttare l'energia solare limitando il consumo di combustibili fossili.

È una soluzione molto sostenibile che favorisce la riduzione di CO2 nell'ambiente.


Caldaia ibrida pro e contro


I sistemi ibridi a pompa di calore hanno il vantaggio di usufruire di due generatori, qualora in uno dei due dovessero riscontrarsi anomalie.

I consumi inoltre si abbassano del 30% rispetto al riscaldamento tradizionale, offrendo notevole efficienza energetica. In questo modo l'utilizzo del gas si riduce di molto.

La produzione di acqua calda sanitaria avviene in maniera rapida rispetto ad altri impianti. Il generatore ibrido è reversibile, per cui in estate è possibile invertire il ciclo di riscaldamento per trasformare la pompa di calore in climatizzatore.

Adoperare sistemi ad alta efficienza inoltre consente l'aumento del valore dell'immobile.

Pompa di calore ibrida DaikinPompa di calore ibrida Daikin

Quando l'edificio è provvisto di un perfetto isolamento termico non è conveniente utilizzare la pompa ibrida, perché il calore fornito dalla sola pompa di calore è sufficiente.

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Un grande svantaggio del sistema sta nel costo di acquisto molto elevato, più alto di circa il 30% rispetto alla somma della caldaia a condensazione e della pompa di calore separati.


Sistema riscaldamento ibrido come installarlo


L'impianto ibrido pompa di calore e caldaia a condensazione, grazie alle tecnologie integrabili con sistemi anche molto datati, può sostituirsi ai vecchi impianti senza dover eseguire nessun intervento.

Sistema ibrido ViessmannSistema ibrido Viessmann

Prima di iniziare il lavoro, è importante che i tecnici specializzati preposti all'installazione verifichino lo stato delle tubazioni presenti, per scongiurare la presenza di fanghi, ed eseguano una verifica di fattibilità tecnica nei riguardi dell'installazione dell'impianto.

Questo può collocarsi all'interno o all'esterno in base alla ventilazione presente.

È indispensabile tenere in considerazione anche i terminali d'impianto preesistenti, cioè i radiatori o i pannelli radianti, perché i generatori ibridi sono molto efficienti con terminali a basse temperature, ma possono garantire risparmio energetico anche se abbinati a terminali ad alte temperature.


Tipologia di caldaia a condensazione ibrida con pompa di calore


DAIKIN propone un impianto di riscaldamento ibrido capace di soddisfare le esigenze di riscaldamento, acqua calda sanitaria e raffrescamento.

Altherma R Hybrid è composta da tre componenti: la caldaia a condensazione a gas, l'unità interna a pompa di calore e l'unità esterna a pompa di calore.

Altherma R Hybrid di DaikinAltherma R Hybrid di Daikin

Per il riscaldamento la pdc ibrida determina in maniera automatica il riscaldamento maggiormente economico ed efficiente a livello energetico.

L'installazione è rapida e veloce, grazie alla compattezza delle dimensioni, e non è necessario sostituire i radiatori e le tubazioni esistenti.


Caldaia con pompa di calore ibrida flessibile e compatta


Viessmann propone il sistema ibrido Hybridcell-MA composto dalla pompa di calore monoblocco idronica Vitocal 100-A fino a 14 kW e la caldaia a condensazione Vitodens 100 o 200 fino a 32 kW.

È munita inoltre di un accumulo inerziale ibrido multifunzione da 40 a 130 litri.

Hybridcell-MA di ViessmannHybridcell-MA di Viessmann

La pompa di calore è il generatore principale per riscaldare, raffrescare e produrre acqua sanitaria.

In fase di riscaldamento, la pompa Vitocal riesce a coprire il fabbisogno termico in maniera efficiente fino ad una temperatura esterna impostabile, al di sotto della quale avvia automaticamente la caldaia Vitodens con un funzionamento bivalente alternato.

L'accumulo è una soluzione compatta per installazioni in edifici residenziali di dimensioni medio-piccole.

È possibile inoltre integrare il generatore di pannelli solari termici e/o pannelli fotovoltaici per beneficiare di un sistema integrato.

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