Testato: Quanto funziona bene il riscaldamento a pompa di calore in una casa a graticcio?
Potenziale di risparmio energetico degli edifici tutelati sfruttato appieno
Una casa a graticcio del XVII secolo può essere riscaldata con una pompa di calore?
Quanto è grande il potenziale di risparmio?
Walter Diebel, Regional Sales Manager di varmeco GmbH & Co. KG, ha risposto a queste domande con un esperimento personale.
Anticipazioni: Oggi la famiglia Diebel riscalda le sue due case a graticcio ad Alsfeld intorno al 40% in modo più economico di prima con il riscaldamento a gas naturale.
Confronto prima e dopo
Limiti di protezione dell'edificio elencato Misure di isolamento passivo
Prima di rinnovare la tecnologia di riscaldamento, Diebel aveva già adottato misure passive di risparmio energetico, nella misura in cui ciò era consentito dall'ordinanza di conservazione. All'interno, ad esempio, l'intonaco di argilla, i pannelli in fibra di legno o l'intonaco termoisolante garantiscono una minore perdita di calore, mentre all'esterno l'isolamento termico era consentito solo sotto le scandole di legno e ardesia. Ma anche con questi accorgimenti, i valori di trasmissione del calore delle case sono ben lontani da quelli delle proprietà odierne. Poiché i soffitti degli edifici, che offrono circa 300 m² di spazio abitativo, sono in alcuni punti bassi, il riscaldamento a pavimento non è fattibile; il riscaldamento a soffitto non avrebbe senso a causa della struttura a travi. "Abbiamo quindi dovuto ricorrere ai radiatori tradizionali, che richiedono una temperatura di mandata più elevata per coprire il fabbisogno di calore in inverno", spiega Diebel.
Riscaldamento neutrale dal punto di vista climatico con elettricità e pellet al posto del gas naturale
Non sono esattamente le condizioni migliori per l'utilizzo delle pompe di calore per il riscaldamento, poiché funzionano con scarsa efficienza ad alte temperature di mandata.
Tuttavia, il pianificatore specializzato in TGA Diebel ama le sfide, e quando il suo datore di lavoro eXergiemaschine eXm si è avventurato nel progetto di ristrutturazione. "Volevamo passare a una tecnologia di riscaldamento pulita", racconta.
L'elettricità o la legna dovrebbero sostituire il gas naturale come fonte di energia. "L'eXergiemaschine permette anche di progettare un sistema di riscaldamento efficiente per le nostre case a graticcio che utilizza una pompa di calore come fonte principale".
L'eXergiemaschine fornisce l'aumento di temperatura
Il eXergiemaschine eXm è una speciale pompa di calore acqua-acqua sviluppata dal datore di lavoro di Diebel, varmeco, e dal suo partner svizzero BMS-Energietechnik, che è stata progettata per temperature di sorgente più elevate, a partire da 30 °C. Non sostituisce quindi la pompa di calore per il riscaldamento, ma può integrarla utilmente.
La pompa di calore può lavorare nel suo range di funzionamento ottimale e deve fornire solo 35 o 40 °C, mentre l'eXergiemaschine fornisce un ulteriore aumento di temperatura fino a 65 °C. Questo è abbastanza caldo per le alte temperature di mandata nel circuito di riscaldamento o per la preparazione di acqua calda igienica. Si tratta di una temperatura sufficientemente elevata per temperature di mandata elevate nel circuito di riscaldamento o per la preparazione igienica dell'acqua calda. "Sebbene siano in funzione due dispositivi, la pompa di calore e l'eXergiemaschine, in totale richiedono una potenza nettamente inferiore rispetto alla sola pompa di calore, che deve raggiungere temperature target elevate", spiega Diebel.
Spazio (per riscaldatori ad accumulo) anche nella cantina più piccola
Per il funzionamento del eXergiemaschine eXm è necessario un accumulatore di calore, come si usa comunque nei sistemi di riscaldamento più recenti.
Nel caso della famiglia Diebel, tuttavia, l'installazione non è stata così semplice: "I soffitti bassi e le porte piccole ci hanno impedito di installare un serbatoio con il volume necessario, così ne abbiamo fatti installare tre più piccoli", racconta Diebel.
A ogni bollitore è assegnato un proprio intervallo di temperatura (fresco, caldo, bollente). I circuiti di riscaldamento dei due edifici e lo scaldacqua idraulico istantaneo per il riscaldamento dell'acqua calda sanitaria accedono al bollitore caldo, nella cui parte superiore è prevista una temperatura di circa 65 °C.
Caldaie a pellet per le fredde giornate invernali
Fino a una temperatura esterna di circa 5 °C, la nuova pompa di calore aria-acqua e la eXergiemaschine eXm calore sufficiente a fornire riscaldamento e acqua calda. A temperature intorno e sotto lo zero, un sistema di riscaldamento a pellet (con filtro per polveri sottili) supporta il sistema di riscaldamento.
Il controllore di livello superiore crea trasparenza
I regolatori di tutte le fonti di calore funzionano in modo autonomo e a temperatura controllata. Tuttavia, Diebel ha dotato il sistema di un'elettronica di livello superiore: il controllore di sistema. VarCon380 da varmeco. "Posso vedere lo stato di funzionamento delle sorgenti e dei flussi di calore [le rispettive temperature di mandata e ritorno] o i messaggi di guasto sulla centralina", dice il proprietario di casa, spiegando il vantaggio del VarCon380.
"Tutte le principali informazioni operative sono visualizzate in un'interfaccia chiaramente organizzata, che posso visualizzare sul mio computer tramite Ethernet o Internet". Il controllore di sistema ha anche permesso di ottimizzare il controllo del circuito di riscaldamento per i due edifici, al fine di risparmiare ancora più energia.
Circa il 40% in meno di costi energetici
Diebel è soddisfatto del risultato del suo progetto di ristrutturazione: "Ora non solo riscaldiamo in modo neutrale rispetto alle emissioni di CO2, ma risparmiamo anche sui costi di esercizio.
Invece di spendere circa 7.000 euro all'anno per il gas naturale, ora spendiamo circa 4.200 euro per l'elettricità e i pellet per il riscaldamento. I costi energetici sono quindi inferiori del 40%.
L'investimento nella nuova tecnologia si ripaga quindi a lungo termine". "Il periodo di ammortamento è più lungo rispetto a molte altre proprietà", ammette Diebel.
"Ma il nostro edificio dimostra che anche edifici vecchi di circa 400 anni possono essere dotati di una moderna centrale termica e gestiti in modo economico".
Come funziona l'eXergiemaschine
Circa il 40% in meno di costi energetici
L'eXergiemaschine è disponibile nella versione Versione da 3 e 5 kW è disponibile come apparecchio compatto a parete (vedi immagine) e nelle classi di potenza da 5 a 40 kW di potenza termica come apparecchio a pavimento. Attualmente è in fase di sviluppo un eXergiemaschine ancora più grande, ad esempio per ospedali, condomini o uso commerciale.
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