Impianti ibridi: breve guida alla progettazione

Il metodo migliore per iniziare a parlare di impianti ibridi è quello di osservare lo schema qui sotto, in cui come si vede vi sono quattro elementi:

1. Termoregolazione;
2. Boiler;
3. Circuito idronico;
4. Generatori di calore.

Vedremo di seguito nel dettaglio queste parti dell’impianto e analizzeremo le metodologie migliori per integrarle al meglio, tenendo conto dei consumi e dei costi.

Integrazione tra i componenti

La presenza sul mercato di diversi produttori di sistemi integrati (o ibridi, come si usa dire oggi) che non prevedono la classica caldaia a combustione, o ne prevedono una molto piccola di semplice supporto, sta ad indicare come i sistemi basati su PDC abbiano raggiunto un alto grado di affidabilità. La spinta verso questi impianti ibridi non è solo di tipo normativo o di risparmio gestionale, ma anche e forse soprattutto di semplicità costruttiva.

Un sistema integrato forse costa di più in termini di apparecchiature ma tutte le strutture edilizie destinate a contenerli sono sicuramente più semplici:

• Mancanza di una canna fumaria;
• Gli scavi (nel caso della geotermia) sono una categoria di opere appartenente all'edilizia generica;
• Non serve eseguire una compartimentazione REI per queste strutture;
• Non necessitano pratiche VVF;
• Non serve l'allacciamento alla rete gas o la posa di un serbatoio esterno o interrato;
• La centrale termica può essere posizionata praticamente ovunque.

L’eventuale presenza di pannelli fotovoltaici asserviti al funzionamento delle apparecchiature permette sia un effettivo risparmio che il raggiungimento di classi energetiche più elevate, influendo sul valore dell’immobile.

La combinazione di due o tre fonti di calore determina sovente la classe energetica raggiunta dall'edificio, tuttavia vanno tenute in considerazione alcune questioni:

Costo dei lavori 

Alcune tipologie di impianto sono davvero costose, come le sonde geotermiche, dell’ordine di decine di migliaia di euro e sono giustificate solo se non vi sono altre possibilità. Ad esempio in un centro storico o in un edificio dove non sia possibile installare delle caldaie tradizionali o delle ingombranti pompe di calore ad aria . Anche l'utilizzo di pompe di calore acqua-acqua può essere costoso, se collegato alla rete idrica cittadina (peraltro spesso vietato) o se l'acqua utilizzata è quella di falda con la necessità di costruire i due pozzi di presa e di restituzione (anche essi del costo di alcune decine di migliaia di euro). C’è però da dire che nel caso di una ristrutturazione completa di un grosso edificio o di un edificio di pregio l'incidenza % della tipologia di impianto diminuisce ed il progettista ha a disposizione un più ampio ventaglio di scelte concentrandosi quindi sull’economicità di esercizio. Nel caso invece di piccoli impianti, di villette o di semplici sostituzioni di generatori, meglio rimanere sulla triade pannelli solari-pompa di calore ad aria-caldaietta a gas che garantisce una certa economicità a costi abbastanza contenuti grazie soprattutto agli incentivi fiscali.

Dimensioni dell'impianto

Per grandi potenzialità le pompe di calore possono diventare davvero impegnative in termini di assorbimento elettrico (oltre 30/40kw) e l'estensione dei pannelli solari anche notevole. E' tuttavia ancora possibile affidarsi a questo genere di impianti puntando molto sulla dimensione dei boiler di accumulo, sulla tipologia di impianti a bassa temperatura e sulla limitazione delle dispersioni nei circuiti. I pannelli solari possono infatti produrre a basso costo acqua ad alta temperatura che accumulata può rimanere utile per parecchie ore. Per piccole potenzialità ed in presenza di edifici molto ben isolati è senz'altro possibile affidarsi alla triade di cui sopra, in cui la caldaietta non funziona quasi mai, soprattutto se la localizzazione geografica riguarda zone in cui difficilmente la temperatura scende sotto lo zero. Per medie dimensioni invece, introno ai 150/200kw di potenza termica, in edifici pluripiano in un centro cittadino, l'utilizzo di pompe di calore (acqua-acqua o geotermiche) unitamente ai pannelli solari e ad una caldaia di piccole dimensioni a supporto, evita le pratiche relative ai VVF con tutti i conseguenti costi di compartimentazioni REI e di canne fumarie di grosse dimensioni di cui si è detto in precedenza.

Destinazione d'uso del fabbricato

Questa è più vincolante di quel che non si creda dal momento che per utilizzi saltuari o bassi (ad esempio una scuola) un impianto a pannelli solari produce molta più acqua calda di quella necessaria, considerando che in estate, il momento in cui i pannelli solari hanno la resa maggiore, l'impianto deve stare fermo. Se invece l'utilizzo è continuo e ad uso abitazione allora la presenza di una costante fonte di calore è senz'altro indicata . Per grossi capannoni industriali l'uso di pannelli solari può essere conveniente ma in quel caso dipende molto dalle attività svolte, visto che potrebbe essere necessario raffreddare anziché scaldare.