IMPIANTI HVAC PER EDIFICI INTELLIGENTI
26
3.2.4. Sistemi ibridi (pompa di calore + caldaia)
I sistemi ibridi combinano in un’unica soluzione una pompa di calore elettrica e una caldaia a conden- sazione a gas, sfruttando i vantaggi di entrambe. Questa configurazione consente di operare in modo flessibile, utilizzando di volta in volta il generatore più adatto alle condizioni operative e garantendo così sia efficienza che affidabilità. In pratica, il sistema è gestito da un controllore intelligente che attiva la pompa di calore quando le condizioni esterne sono favorevoli (temperatura non troppo bassa, richiesta termica moderata), privilegiando l’energia rinnovabile e il minor costo, e accende invece la caldaia quando è più conveniente o necessario (ad esempio durante le ore più fredde, quando il COP della pompa di calore calerebbe, oppure per coprire picchi di domanda termica). Il risultato è che l’abitazione ottiene sempre comfort garantito, con bollette ridotte e minori emissioni inquinanti grazie all’uso della pompa di calore per la maggior parte del tempo. Nel contempo, la presenza della caldaia assicura che anche nelle situazio- ni più gravose (gelate intense, guasti della pompa di calore, ecc.) l’impianto possa fornire tutto il calore richiesto – risolvendo uno dei limiti percepiti delle sole pompe di calore in climi rigidi.
10 Sistema ibrido
acqua calda sanitaria
unità esterna pompe di calore
unità interna pompe di calore
termosifoni o riscaldamento a pavimento
caldaia
gas
Dal punto di vista tecnologico, i sistemi ibridi in commercio spesso presentano le due macchine integrate in un unico prodotto compattato, con gestione elettronica unificata (requisito talvolta necessario per accedere a incentivi). La pompa di calore tipicamente ha potenza termica inferiore a quella della caldaia (spesso dimensionata intorno al 30–50% della potenza di picco richiesta) ma copre la maggior parte del fabbisogno annuo di riscaldamento, poiché i carichi nominali massimi si verificano solo per poche ore all’anno. Per esempio, in una villetta che richiede 20 kW di potenza alla temperatura di progetto (-5 °C esterna), un’i- brida potrebbe montare una pompa di calore da 6 kW e una caldaia da 20 kW: la pompa di calore lavorerà in autonomia nelle mezze stagioni e nelle giornate non troppo fredde, coprendo magari l’80% dell’energia termica stagionale, mentre la caldaia interverrà solo nelle ore più fredde invernali o per sopperire rapida- mente alle richieste di ACS ad alta temperatura. Questa sinergia permette notevoli riduzioni dei consumi di gas e delle emissioni, mantenendo al contempo la flessibilità di funzionamento su qualunque impianto (anche esistente con termosifoni ad alta temperatura). I sistemi ibridi sono particolarmente indicati nelle riqualificazioni di edifici esistenti: dove non è possibile (o conveniente) soddisfare tutto il carico con una pompa di calore, l’ibrido consente di abbattere comunque una parte consistente dei consumi fossili senza dover stravolgere l’impianto. Di contro, occorre valutare attentamente la convenienza economica: l’impianto è più complesso e costoso, e la reale convenienza dipende dai prezzi energetici (elettricità vs gas) e dal profilo climatico. Inoltre, è ne- cessario spazio per installare entrambe le unità. In prospettiva, i sistemi ibridi rappresentano comunque un valido passo verso la decarbonizzazione, specie come soluzione di transizione nelle zone climatiche fredde, in attesa di reti elettriche completamente rinnovabili o di ulteriori miglioramenti delle pompe di calore.
Powered by FlippingBook