Quando si vuole gustare un delizioso espresso, non si pensa subito al consumo di energia, ai kilowattora o alla modalità standby. Tuttavia, nel mondo del caffè, la consapevolezza ambientale è aumentata notevolmente negli ultimi anni e molti consumatori attribuiscono sempre più importanza ai prodotti sostenibili.
Noi produttori di caffè abbiamo già integrato il consumo di energia nei nostri test delle macchine da alcuni anni. Per affinare ulteriormente i nostri test, abbiamo sviluppato con Tobias, il nostro Head of Sustainability, un protocollo di misurazione della corrente più dettagliato.
In questo blog vogliamo spiegarvi in linea di massima come misuriamo il consumo di energia e come i diversi sistemi di macchine per espresso differiscono nel loro consumo. Ci impegniamo a utilizzare solo i termini tecnici assolutamente necessari, in modo che anche i lettori senza conoscenze preliminari di elettrotecnica possano seguire.
Perché è importante il consumo di energia delle macchine?
Naturalmente, non vogliamo pensare costantemente a ogni piccolo dettaglio. Quando godiamo di un espresso, vogliamo farlo con la coscienza tranquilla, senza dover pensare a una centrale nucleare. Tuttavia, ha senso considerare anche il consumo di energia nella lista dei pro e dei contro quando si acquista una macchina per espresso.
Perché anche il bestiame piccolo fa sudiciume. Facciamo un breve esperimento mentale: nella vostra casa bevete due cappuccini al mattino e due al pomeriggio. Ci sono macchine che per questo hanno bisogno di circa 0,42 kWh. Se quindi utilizzate la vostra macchina per un anno, consumerete circa 150 kWh.
Se invece la vostra macchina consuma solo 0,18 kWh per la preparazione dei cappuccini, il vostro fabbisogno energetico annuale si riduce a 65 kWh. Ciò rappresenta un risparmio di 85 kWh all'anno – semplicissimo. Questo corrisponde approssimativamente alla quantità di energia che una TV LED ha bisogno quando funziona tutto l'anno. https://www.enbw.com/blog/wohnen/energie-sparen/was-man-mit-1-kwh-so-alles-machen-kann-2/
Se assumiamo che non siate solo voi, ma anche molti altri appassionati amanti del cappuccino, i numeri aumenteranno notevolmente. Il forum "Kaffee-Netz" ha oltre 65.000 membri. Se ognuno di loro risparmiasse 90 kWh all'anno, il totale sarebbe di 4.225 megawattora. Questo corrisponde alla quantità di energia che un'aerogeneratore offshore può produrre in sei mesi. E non tutti i proprietari di una macchina a leva sono attivi nel Kaffee-Netz. Vedete quindi che il consumo di energia di una macchina può fare una differenza considerevole.
Come si presenta il nostro protocollo di misurazione?
Utilizziamo tre misuratori di corrente professionali, il Christ CLM1000 Professional Plus. Perché ben tre? Se un valore ci sembra strano, possiamo verificare le misurazioni con un altro dispositivo. Questi misuratori hanno il vantaggio di misurare con una precisione fino a un decimo di watt, quindi fino a 0,0001 kWh – è estremamente preciso!
Registriamo tutti i valori in kWh. Questa unità viene visualizzata anche nel vostro quadro elettrico e pagate l'energia elettrica in base al consumo per chilowattora (kWh).
Nel nostro misurazione della corrente teniamo conto anche del tempo di riscaldamento. Ma quanto tempo impiega effettivamente una macchina per essere operativa? Innanzitutto, misuriamo quanto tempo impiega a raggiungere la temperatura target di 92 °C per la prima infusione nella retention. Per non falsare i valori, utilizziamo sempre una macchina fredda, cioè una macchina che è stata fuori servizio per almeno dieci ore. Inoltre, l'acqua versata ha sempre una temperatura di 20-24 °C. Con le macchine a thermoblock, ad esempio, il riscaldamento dura solo pochi minuti, mentre le macchine dual boiler possono richiedere fino a 40 minuti.
Quando la macchina raggiunge la temperatura di esercizio, facciamo un flush che riscalda la retention.
Ora arriviamo alla "misurazione di riferimento".
Estrazione di espresso
Per simulare le estrazioni di espresso, eseguiamo cinque estrazioni di 27 secondi ciascuna. C'è anche un cosiddetto "flush" di 2 secondi, che simula la pulizia del gruppo di preparazione. Tra ogni estrazione facciamo una pausa di un minuto per simulare la macinatura, la pressatura e gli altri step.
Se la macchina offre la possibilità di spegnere il boiler di vapore, eseguiamo la misurazione dell'energia per l'espresso due volte: una volta con il boiler di vapore acceso e una volta disattivato.
Americano
Per simulare il consumo di energia per un Americano, dopo l'estrazione dell'espresso abbiamo sempre prelevato 70 ml di acqua calda.
Cappuccino
Per simulare l'estrazione del cappuccino, dopo ogni estrazione di espresso abbiamo riscaldato 300 grammi di acqua da 6 °C a 60 °C con la lancia di vapore. In questo modo simuliamo la montatura della schiuma di latte, necessaria per un cappuccino.
Protocollo Kaffeemacher
Nei video precedenti abbiamo spesso parlato di un "protocollo Kaffeemacher" per confrontare il consumo di energia di diverse macchine. Questo protocollo includeva una fase di riscaldamento di 25 minuti, indipendente dal tipo di macchina, seguita da cinque estrazioni di espresso con una pausa di un minuto tra di loro. Poiché con questo protocollo obsoleto non abbiamo determinato il tempo di riscaldamento di ogni macchina, le macchine che si riscaldavano rapidamente erano penalizzate. Anche se fossero pronte per l'uso dopo soli 5 minuti, dovevano comunque funzionare per 25 minuti prima della prima estrazione. Questo è uno dei motivi per cui abbiamo sviluppato un nuovo protocollo. Tuttavia, per garantire la comparabilità con i vecchi video, forniamo anche per le nuove macchine i valori nel contesto del "protocollo Kaffeemacher" e mostriamo i dati di consumo nell'articolo come nella seguente tabella.
Perché ci sono così grandi differenze nel consumo energetico?
La maggior parte dell'energia consumata viene utilizzata per riscaldare l'acqua. Per la preparazione di un espresso è necessaria una temperatura di infusione di circa 92 °C, che viene fornita dal sistema di riscaldamento della macchina per espresso. Per gli amanti delle bevande a base di latte è inoltre necessario vapore acqueo di circa 120 °C.
Il modo in cui una macchina riscalda l'acqua di infusione e di vapore influisce notevolmente sul consumo energetico. Una macchina con boiler funziona diversamente da un dual boiler o da un thermoblock. Di seguito spiegheremo brevemente le differenze tra i sistemi di riscaldamento dei diversi tipi di macchine.
Macchine con boiler
Le macchine con boiler sono spesso chiamate "macchine monocircuito", quando dispongono di un unico circuito di riscaldamento. I rappresentanti tipici di questo tipo di macchina includono, ad esempio, la Gaggia Classic e la Rancilio Silvia.
Le macchine monocircuito dispongono di un piccolo boiler, in cui l'acqua viene riscaldata a una resistenza elettrica alla temperatura desiderata. A seconda delle dimensioni del boiler, che spesso varia tra 0,3 e 0,5 litri, il consumo energetico varia. Se desiderate preparare un cappuccino, dopo l'estrazione dell'espresso dovete riscaldare il boiler per raggiungere la temperatura di vapore richiesta. Questo processo a volte impiega diversi minuti e richiede ulteriore energia.
Semplificando, una macchina monocircuito può essere paragonata a un bollitore
Macchine dual boiler
Come suggerisce il nome "dual boiler", le macchine di questo tipo dispongono di due boiler separati. Il boiler più piccolo è responsabile dell'acqua di infusione, mentre il più grande è responsabile della generazione di vapore. Se entrambi i boiler sono attivati, devono prima raggiungere la loro temperatura target prima di poter preparare l'espresso. Durante il funzionamento, la temperatura nei boiler viene mantenuta costante dal riscaldamento supplementare. A seconda delle dimensioni dei boiler, il consumo energetico può essere considerevole. Ad esempio, la La Marzocco GS3 con il suo boiler di infusione da 1,5 litri e il boiler di vapore da 3,5 litri ha bisogno di 0,6 kWh nella prima ora.
Le macchine dual boiler offrono soprattutto stabilità della temperatura, spesso anche sotto carico e grande comodità, poiché la montatura del vapore e l'estrazione dell'espresso possono avvenire contemporaneamente e la temperatura può essere regolata con precisione. Tuttavia, sono abbastanza intensive dal punto di vista dell'efficienza energetica. Semplificando, si tratta di due bollitori che riscaldano contemporaneamente a temperature diverse (alta e molto alta). Più i boiler sono isolati, meno energia è necessaria per raggiungere e mantenere la temperatura.
Nota: L'isolamento successivo non è un'opzione, poiché senza modifiche all'elettronica di controllo, l'impostazione della temperatura non funziona più in modo affidabile. Potete risparmiare un po' di energia, ma a scapito del gusto.
Macchine bicircuito
Le macchine bicircuito dispongono di un singolo boiler che alimenta però due circuiti di acqua separati. Molte macchine per espresso classico-italiane equipaggiate con il gruppo di preparazione Faema E61 utilizzano questa tecnologia di riscaldamento. Il boiler è responsabile della generazione di vapore e viene riscaldato a temperature tra 120 e 130 °C. L'acqua di infusione viene prelevata dal serbatoio attraverso un tubo accanto al boiler di vapore. Il calore del boiler di vapore riscalda l'acqua nel tubo in modo simile a uno scambiatore di calore. In questo modo, l'acqua di infusione viene portata da 20 °C nel serbatoio dell'acqua ai 92 °C desiderati nel gruppo di preparazione.
Sebbene solo un boiler debba raggiungere la temperatura, la maggior parte delle macchine bicircuito consuma comunque molta energia, poiché il boiler di vapore deve essere mantenuto costantemente a una temperatura molto elevata.
Macchine a thermoblock e riscaldatori a film spesso
Le macchine a thermoblock e i riscaldatori a film spesso rappresentano un'alternativa interessante. Anziché riscaldare un intero boiler a una temperatura target, viene riscaldato un blocco di alluminio o una sottile piastra di metallo. L'acqua dal serbatoio scorre attraverso i tubi nell'unità rispettiva, che viene riscaldata direttamente. Con il riscaldatore a film spesso, è necessario riscaldare ancora meno massa rispetto al thermoblock.
Poiché l'acqua viene riscaldata solo durante l'estrazione, il tempo di riscaldamento della macchina è notevolmente più breve rispetto alle varie macchine con boiler. La Zuriga E2 è ad esempio dotata di un riscaldatore a film spesso ed è già pronta per l'uso dopo soli due minuti. È estremamente veloce e inoltre molto efficiente dal punto di vista energetico. Anche un'Ascaso Steel Duo PID, equipaggiata con thermoblock, raggiunge la temperatura in meno di dieci minuti.
A seconda del concetto della macchina, il thermoblock o il riscaldatore a film spesso devono essere riscaldati per la temperatura di vapore. Tuttavia, ci sono anche modelli con due thermoblock o riscaldatori a film spesso separati, uno per la temperatura di infusione e uno per la temperatura di vapore.
Sistemi di riscaldamento multipli
Esistono macchine per espresso che combinano diversi sistemi di riscaldamento. Per completezza, vogliamo menzionare questa categoria di macchine per espresso, anche se non sono molto numerose.
Ad esempio, la Ascaso Baby T dispone di un boiler di vapore e di un thermoblock per la temperatura di infusione. Poiché molte macchine a thermoblock non offrono la stessa potenza di vapore delle macchine dual boiler o bicircuito, Ascaso persegue con la Baby T una soluzione ibrida per combinare efficienza energetica e prestazioni.
Conclusione: Devo buttare il mio dual boiler nel cestino?
Nel nostro dettagliato articolo del blog sulla misurazione delle prestazioni, aggiorniamo costantemente un elenco con le misurazioni di consumo di energia di tutte le nostre macchine testate.
Chi guarda l'elenco riconosce rapidamente che le macchine a thermoblock e soprattutto i riscaldatori a film spesso sono generalmente significativamente più efficienti dal punto di vista energetico rispetto alle macchine con boiler.
Tuttavia, l'efficienza energetica è tutt'altro che l'unico criterio per una buona macchina per espresso. Fattori come la stabilità della temperatura, la programmabilità, la potenza del vapore, la facilità d'uso, il design e molti altri aspetti giocano un ruolo altrettanto cruciale nella decisione di acquistare una macchina.
Abbiamo quindi raggiunto la fine dell'era dual boiler e bicircuito, come abbiamo anticipato nel nostro video? Sì, potrebbe essere sempre più il caso negli anni a venire. Le moderne macchine per espresso si caratterizzano per un'elevata stabilità della temperatura e possono essere regolate con estrema precisione. Pertanto, siamo impazienti di scoprire gli sviluppi che verranno.
Dopotutto, l'efficienza energetica è direttamente correlata al tempo di riscaldamento. Chi non vorrebbe una macchina pronta per l'uso dopo pochi minuti, invece di dover aspettare quarantacinque minuti per preparare un espresso?
Tutti dovrebbero passare dalle loro macchine con boiler alle macchine a thermoblock? Un deciso no! La produzione di una macchina e le materie prime richieste (acciaio inossidabile, cavi, tubi, elettronica) sono molto più ad alta intensità energetica rispetto al suo funzionamento. Chi possiede una macchina bicircuito che funziona ancora per almeno 10 anni senza problemi importanti, dovrebbe assolutamente continuare a usarla!
Dopotutto, vale: 1. Meno acquisiamo di nuovo, più risorse verranno risparmiate. 2. La longevità e la riparazione delle macchine contribuiscono anche alla conservazione delle risorse. Tuttavia, chi sta pensando di acquistare una nuova macchina e attribuisce importanza all'efficienza energetica e alla sostenibilità, dovrebbe esaminare attentamente le nostre misurazioni di prestazioni e farle confluire nella propria decisione di acquisto.
