Il riscaldamento ibrido combina energie rinnovabili con combustibili fossili. A causa del loro bilancio ecologico positivo, lo Stato sovvenziona sia i sistemi solari termici che le pompe di calore. Quali altri vantaggi ha il riscaldamento ibrido?
Riscaldamento ibrido: le cose più importanti in sintesi
- Un sistema di riscaldamento ibrido combina un sistema di riscaldamento da energie rinnovabili con un sistema di riscaldamento a combustibile. Una pompa di calore o un impianto solare termico lavorano insieme a un secondo sistema di riscaldamento di supporto se necessario, in modo che il calore sia disponibile anche in inverno.
- Il riscaldamento a gas, petrolio o legna, una centrale termica ed elettrica o il teleriscaldamento sono possibili come riscaldamento di supporto.
- Sia il calore del sistema solare termico / pompa di calore che quello del sistema di riscaldamento a combustibile utilizzano uno scambiatore di calore per riscaldare l'acqua di riscaldamento in un serbatoio di accumulo. Ciò significa che l'energia non viene persa se non è necessaria immediatamente.
- Per un impianto solare termico è necessaria un'area del tetto sufficientemente ampia e idealmente esposta a sud. Per la redditività di una pompa di calore, invece, è determinante una bassa temperatura di mandata del riscaldamento.
- Finanziamento: come parte del pacchetto clima 2020, lo Stato sovvenziona l'acquisto di sistemi di riscaldamento ibridi.
Cos'è un riscaldatore ibrido?
Il riscaldamento ibrido combina la tecnologia di riscaldamento convenzionale a combustibile con il fotovoltaico o una pompa di calore. Il sistema parziale del riscaldamento ibrido alimentato a carburante garantisce la disponibilità di energia sufficiente, soprattutto nei mesi invernali inoltrati. Vengono utilizzati sistemi di riscaldamento a olio, sistemi di riscaldamento a gas, stufe a camino o sistemi di riscaldamento a pellet.
Il riscaldamento ibrido può quindi ricorrere a più sistemi di riscaldamento e sfrutta i vantaggi di entrambi i sistemi. Il sistema più sostenibile, ovvero il sistema solare o la pompa di calore, ha sempre la priorità. Se il sistema di riscaldamento rigenerativo non funziona più in modo ottimale, subentra il riscaldamento a combustibile. A seconda del progetto, i sistemi alimentano il calore nell'accumulatore tampone in parallelo o funzionano solo separatamente l'uno dall'altro.
Gli accumuli inerziali possono essere combinati con sistemi solari termici, pompe di calore e sistemi di riscaldamento a combustibile.
Oltre alle opzioni qui presentate, sono possibili anche altre combinazioni, inclusi fino a tre tipi di riscaldamento. Ad esempio, puoi far funzionare una pompa di calore con l'elettricità del tuo impianto fotovoltaico e avere anche una stufa a gas pronta come supporto.
I cosiddetti sistemi power-to-heat, che convertono l'elettricità in eccesso da un impianto fotovoltaico in calore, non sono ancora molto diffusi in Germania. A causa dell'attuale dibattito sul clima, probabilmente giocheranno un ruolo più importante in futuro.
Esempi di riscaldamento ibrido
La tabella seguente mostra le opzioni disponibili per il riscaldamento ibrido. Nelle sezioni seguenti troverete una descrizione delle rispettive tecnologie.
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Sistema di riscaldamento rigenerativo |
Sistema di riscaldamento solidale |
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Solare termico |
Riscaldamento a gas |
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Pompa di calore |
Riscaldamento a gasolio |
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Camino |
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Riscaldamento a pellet |
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Centrale termica di tipo blocco |
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Teleriscaldamento |
Sistema di riscaldamento rigenerativo: solare termico
Con l'energia solare termica, usi l'energia del sole per riscaldare l'acqua. Un impianto solare termico contiene i seguenti componenti:
- Collettori
solari I collettori solari sono costituiti da collettori piani o tubolari con uno strato assorbente che assorbe l'energia solare in modo particolarmente efficiente. I collettori piani sono pannelli quadrati con uno strato di vetro protettivo. Con i collettori a tubi, invece, c'è un vuoto tra l'assorbitore e il vetro. In entrambi i casi sono presenti tubi sotto lo strato assorbitore. Contengono una miscela di acqua e antigelo. Il calore del sole riscalda questo liquido fino a 95 gradi Celsius. - Scambiatori di calore
Trasferiscono il calore dal fluido solare all'acqua di riscaldamento o all'acqua di servizio. A seconda del sistema, possono essere tubi a forma di spirale integrati nel serbatoio di accumulo (scambiatori di calore interni) o scambiatori di calore a piastre che si trovano all'esterno (scambiatori di calore esterni). - Accumulo
L'accumulo tampone è parte integrante di ogni impianto solare termico, l'acqua media immagazzina il calore fornito per alcuni giorni e lo rende disponibile quando richiesto. In una casa unifamiliare, il serbatoio di stoccaggio contiene solitamente da 400 a 1.000 litri di acqua. - Pompa di circolazione
La pompa di circolazione a corrente sposta il fluido solare lungo il circuito. Se il bollitore è pieno o non c'è calore disponibile, non funzionerà.
Ecco come funziona il solare termico.
Sistema di riscaldamento rigenerativo: pompe di calore
Una pompa di calore è una macchina termodinamica. Utilizza la proprietà di alcuni gas di evaporare anche a basse temperature. Il cosiddetto refrigerante assorbe il calore dall'ambiente (serbatoio) e lo rilascia ad un livello più alto all'interno dell'abitazione. Il processo si compone di quattro fasi:
- Un compressore comprime il refrigerante ad alta pressione. Il refrigerante si riscalda ma rimane gassoso.
- Il refrigerante trasferisce il suo calore a uno scambiatore di calore e si liquefa. Lo scambiatore di calore a sua volta riscalda un mezzo. A seconda del design della pompa di calore, questa è aria o acqua.
- Una valvola di espansione riporta il refrigerante alla sua pressione originale ed evapora di nuovo.
- Il refrigerante freddo e vaporoso assorbe il calore dall'ambiente per mezzo di un secondo scambiatore di calore.
Lo sapevate? I frigoriferi utilizzano lo stesso principio delle pompe di calore. Il refrigerante evapora e rimuove il calore dall'interno del frigorifero. Il secondo scambiatore di calore rilascia il calore all'aria ambiente.
Minore è la differenza di temperatura tra il serbatoio e l'interno, più efficiente è il funzionamento della pompa di calore.
A seconda della fonte di calore e del mezzo, le pompe di calore sono suddivise nelle seguenti categorie:
- Pompa di calore>
Una pompa di calore reversibile con tecnologia inverter può essere utilizzata anche per il raffrescamento estivo.
Storia e distribuzione in Germania
I collettori solari non sono una nuova invenzione. Anche gli antichi greci cercavano di focalizzare i raggi del sole e di usarli per riscaldare gli oggetti. Nel XVIII secolo, lo scienziato naturale Horace-Benedict de Saussure costruì il primo collettore solare. Con la rivoluzione industriale e l'avvento dei combustibili fossili, l'uso dell'energia solare inizialmente era poco interessante. Fu solo dopo la crisi petrolifera degli anni '70 che i ricercatori iniziarono a cimentarsi con il concetto di energia solare termica.
Al contrario, l'invenzione della pompa di calore risale a circa 100 anni fa. I primi sistemi di raffreddamento vennero sul mercato negli Stati Uniti negli anni '20 e servirono anche come pompe di calore in inverno. La Svizzera è stata un pioniere in Europa. Già alla fine degli anni '30, le pompe di calore oi sistemi ibridi riscaldavano gli spazi pubblici lì.
Da quando il risparmio di anidride carbonica è diventato al centro della politica, anche i sistemi di riscaldamento ibrido si sono diffusi in questo Paese grazie ai sussidi governativi. Nel 2000, meno dell'1% dei nuovi edifici in Germania aveva una pompa di calore. Nel 2018 era già del 41 per cento. Insieme a Svezia, Danimarca e Austria, la Germania guida le statistiche sulla potenza delle pompe di calore installate.Requisiti per l'installazione del riscaldamento ibrido
A seconda della tecnologia e della configurazione del riscaldamento ibrido, è necessario considerare i requisiti necessari.
Requisiti per una pompa di calore
Per combinare il riscaldamento ibrido con una pompa di calore acqua / acqua, è necessaria un'acqua di falda di buona qualità a una profondità non superiore a 20 metri. Se l'acqua è troppo contaminata da solidi o ferro, la durata della pompa di calore ne risentirà. Se il serbatoio dell'acqua è troppo profondo, la perforazione è troppo costosa. Inoltre, è necessario presentare un permesso dalla Lower Water Authority prima di perforare.
Esistono requisiti simili per una pompa di calore acqua salata. Per la variante con sonde geotermiche, è necessario un permesso dell'autorità mineraria locale e dell'autorità idrica inferiore se è possibile imbattersi in acque sotterranee durante la perforazione. Il permesso è escluso nelle zone di protezione dell'acqua potabile. Se si opta per i collettori geotermici, l'installazione è meno burocratica, ma serve molto spazio. Come regola generale, dovresti moltiplicare per due lo spazio abitativo.
Una pompa di calore>Generare elettricità con la potenza del sole tramite un sistema solare - per te e per gli altri - è ecologico al 100%.
Sistema di riscaldamento solidale
La scelta del sistema di riscaldamento a combustibile ottimale in combinazione con una pompa di calore o un sistema solare termico per il riscaldamento ibrido dipende anche da diversi criteri. Ad esempio, per un impianto di riscaldamento a pellet, è necessario un locale per immagazzinare il pellet. Il riscaldamento a gas a condensazione consente di risparmiare spazio, ma proprio come il teleriscaldamento, deve essere possibile connettersi alla rete locale. È necessario un serbatoio per il riscaldamento dell'olio.
Suggerimento: confronta l'efficienza, i requisiti ei costi del riscaldamento ibrido con altri tipi di riscaldamento a colpo d'occhio.Efficienza e vantaggi del riscaldamento ibrido
Il riscaldamento ibrido funziona in modo estremamente efficiente ed economico. Il riscaldamento a combustibile viene utilizzato solo quando il sistema solare termico o la pompa di calore non forniscono abbastanza calore. Con un sistema di riscaldamento ibrido ben pianificato, puoi risparmiare fino al 40 percento dei costi di riscaldamento.
Un altro motivo per il riscaldamento ibrido è la maggiore indipendenza dai combustibili fossili: è vero che non è possibile rinunciare completamente al riscaldamento a combustibile nella nostra zona climatica. Tuttavia, puoi coprire parte del tuo fabbisogno di riscaldamento con energie rinnovabili e risentire meno delle fluttuazioni dei prezzi sul mercato dell'energia. In definitiva, un sistema di riscaldamento ibrido consente di risparmiare emissioni di CO 2 . Per questo lo stato premia il cambiamento.Efficienza di una pompa di calore
I produttori di pompe di calore indicano l'efficienza dei sistemi in fattori di prestazione annuali (JAZ). In termini semplici, il fattore di prestazione annuale esprime il rapporto tra l'energia utilizzata per far funzionare il compressore (elettricità) e il calore utile fornito. Un fattore di rendimento annuale di 4 significa che 100 chilowattora di elettricità producono 400 chilowattora di calore.
Il fattore di rendimento annuale è quindi una misura dell'efficienza della pompa di calore. Le pompe di calore acqua / acqua con un coefficiente di prestazione medio annuo di 5 funzionano meglio qui. Le pompe di calore acqua glicolica con sonde geotermiche si avvicinano a 4 a 4,5. Le pompe di calore>Questa stufa a pellet dal design classico è alta solo 80 cm e dispone già di uno scarico fumi.
Efficienza del riscaldamento solare
In media, un impianto solare termico fornisce tra il 30 e il 35 percento dell'energia necessaria per il riscaldamento. Funziona in modo più efficiente in primavera e in autunno, quando ci sono ancora molte ore di sole.
Parametri come l'inclinazione e l'orientamento del tetto, nonché la posizione geografica, influenzano le prestazioni del riscaldamento solare. Anche la tecnologia del sistema è determinante. Se si utilizza l'impianto solare termico per il riscaldamento, vale quindi la pena investire in collettori a tubi sottovuoto più costosi ma più efficienti.Efficienza del riscaldamento a gasolio e gas
Grazie alla tecnologia a condensazione, i moderni sistemi di riscaldamento a gasolio e gas sono particolarmente a risparmio energetico e raggiungono efficienze del 90 percento e oltre. A differenza delle caldaie convenzionali, le caldaie a condensazione utilizzano il calore dei fumi di condensazione che altrimenti sfuggono attraverso il camino. Il gas naturale, in particolare, è considerato un combustibile a basse emissioni di CO 2 in abbinamento ad una caldaia a condensazione .
I sistemi di riscaldamento a petrolio con tecnologia a condensazione possono ancora essere installati fino alla fine del 2025. Tuttavia, tutti i sussidi statali sono terminati il 31 dicembre 2019. I sistemi moderni possono ancora essere utili come parte di un sistema di riscaldamento ibrido.Spese di riscaldamento ibride
Il prezzo di acquisto e i costi di installazione per un riscaldatore ibrido dipendono dalla variante selezionata e dalle vostre esigenze di riscaldamento. La tabella seguente fornisce una panoramica dei costi medi di acquisto, sviluppo e manutenzione di un impianto in una casa unifamiliare. Oltre a queste spese bisogna tenere conto anche delle spese per il carburante (gasolio, gas o legna) o per l'utilizzo del teleriscaldamento.
Tipo di riscaldamento
costo di acquisizione
Costi di sviluppo
Costi di manutenzione medi / annoImpianto solare termico
circa 6.000 euro
1.500 a 3.000 euro
Da 150 a 250 euro
Pompa di calore>Regolamenti legali e sussidi
Dal 1 ° gennaio 2020, l'Ufficio federale dell'economia e del controllo delle esportazioni (BAFA) promuove i sistemi solari termici negli edifici nuovi ed esistenti con un massimo del 30% dei costi di acquisizione come parte del pacchetto sul clima 2020. I prerequisiti sono una resa calcolata di almeno 525 kilowattora per metro quadrato all'anno, un'area di raccolta sufficiente e un serbatoio di accumulo con capacità sufficiente.
Se installi un sistema di riscaldamento ibrido con una combinazione di pompa di calore e gas, riceverai anche un sussidio fino al 30 percento del prezzo di acquisto, inclusi i costi di installazione e messa in servizio. Se si sostituisce una stufa a olio con una stufa ibrida, il bonus BAFA aumenta fino al 40 percento dei costi sostenuti.