Quando si desidera gustare un delizioso espresso, non si pensa subito al consumo di elettricità, ai kilowattora o alla modalità standby. Tuttavia, nel mondo del caffè, la consapevolezza delle problematiche ambientali è aumentata significativamente negli ultimi anni e molti consumatori attribuiscono sempre più importanza ai prodotti sostenibili.
Noi di Kaffeemacher:innen integriamo il consumo di elettricità nei test delle nostre macchine da diversi anni. Per perfezionare ulteriormente i nostri test, abbiamo sviluppato un protocollo di misurazione dell'elettricità più dettagliato con Tobias, il nostro Responsabile della Sostenibilità.
In questo blog, vorremmo spiegare le basi di come misuriamo il consumo di elettricità e come i diversi sistemi di macchine per caffè espresso differiscono nel loro consumo energetico. Ci impegniamo a utilizzare solo i termini tecnici strettamente necessari, in modo che anche i lettori senza conoscenze pregresse di ingegneria elettrica possano seguire il testo.
Perché il consumo energetico delle macchine è così importante?
Certo, non vogliamo pensare costantemente a ogni piccolo dettaglio. Quando gustiamo un espresso, vogliamo farlo con la coscienza pulita, senza dover pensare a una centrale nucleare. Tuttavia, ha senso includere il consumo di elettricità nella lista dei pro e dei contro quando si acquista una macchina per caffè espresso.
Perché ogni piccolo contributo conta. Facciamo un rapido esperimento mentale: nella tua famiglia, bevi due cappuccini ogni mattina e pomeriggio. Alcune macchine consumano circa 0,42 kWh per questo. Quindi, se usi la tua macchina per un anno, consumerai circa 150 kWh.
Se la tua macchina consuma solo 0,18 kWh per preparare il cappuccino, il tuo consumo energetico annuo scende a 65 kWh. Si tratta di un risparmio di 85 kWh all'anno, semplice. Questa è più o meno la quantità di elettricità consumata da un televisore LED acceso tutto l'anno. https://www.enbw.com/blog/wohnen/energie-sparen/was-man-mit-1-kwh-so-alles-machen-kann-2/
Se ipotizziamo che oltre a te ci siano molti altri appassionati di cappuccino, i numeri aumentano considerevolmente. Il forum "Coffee Network" conta oltre 65.000 membri. Se ognuno di loro risparmiasse 90 kWh all'anno, ciò ammonterebbe a un totale di 4.225 megawattora. Ciò equivale alla quantità di elettricità che una turbina eolica offshore può produrre in sei mesi. E non tutti i possessori di una macchina per caffè espresso sono iscritti al Coffee Network. Quindi, come vedi, il consumo di elettricità di una macchina può fare una differenza significativa.
Come si presenta il nostro protocollo di misurazione?
Utilizziamo tre contatori elettrici professionali Christ CLM1000 Professional Plus. Perché tre? Se una lettura sembra anomala, possiamo verificarla con un altro dispositivo. Questi contatori hanno il vantaggio di misurare con una precisione fino a un decimo di watt, ovvero 0,0001 kWh: una precisione estrema!
Registriamo tutti i valori in kWh. Questa unità di misura è visualizzata anche nel contatore e paghi l'elettricità in base al consumo per kilowattora (kWh).
Nelle nostre misurazioni del consumo energetico, teniamo conto anche del tempo di riscaldamento. Ma quanto tempo impiega effettivamente una macchina per essere pronta all'uso? Innanzitutto, misuriamo il tempo necessario per raggiungere la temperatura target di 92 °C per la prima erogazione nel portafiltro. Per garantire risultati accurati, utilizziamo sempre una macchina fredda, ovvero fuori servizio da almeno dieci ore. Inoltre, l'acqua utilizzata è sempre a una temperatura di 20-24 °C. Ad esempio, le macchine con termoblocco impiegano solo pochi minuti per riscaldarsi, mentre le macchine a doppia caldaia possono impiegare fino a 40 minuti.
Una volta che la macchina ha raggiunto la temperatura di esercizio , eseguiamo un risciacquo per riscaldare il portafiltro.
Passiamo ora alla "misura di riferimento".
Riferimento espresso
Per simulare l'estrazione dell'espresso, eseguiamo cinque estrazioni da 27 secondi ciascuna. Inoltre, eseguiamo un "lavaggio" di 2 secondi per simulare la pulizia del gruppo erogatore. Lasciamo una pausa di un minuto tra ogni estrazione per simulare la macinatura, la pressatura e altre fasi.
Se la macchina offre la possibilità di spegnere la caldaia a vapore, eseguiamo la misurazione dell'energia per l'espresso due volte: una volta con la caldaia a vapore accesa e una volta con la caldaia disattivata.
Americano
Per simulare il consumo di elettricità di un Americano, abbiamo erogato 70 ml di acqua calda dopo ogni estrazione di espresso.
cappuccino
Per simulare la preparazione di un cappuccino, dopo ogni espresso abbiamo riscaldato 300 grammi di acqua da 6°C a 60°C utilizzando la lancia vapore. Questo simula la formazione della schiuma di latte necessaria per un cappuccino.
Protocollo per la macchina del caffè
Nei vecchi video, abbiamo spesso discusso di un "protocollo per macchine da caffè" per confrontare il consumo energetico di diverse macchine. Questo protocollo prevedeva una fase di riscaldamento di 25 minuti, indipendentemente dal tipo di macchina, seguita da cinque erogazioni di caffè espresso con una pausa di un minuto tra ciascuna. Poiché non determinavamo il tempo di riscaldamento di ciascuna macchina con questo protocollo obsoleto, le macchine che si riscaldavano rapidamente erano svantaggiate. Anche se erano pronte all'uso dopo soli 5 minuti, dovevano comunque funzionare per 25 minuti prima della prima erogazione. Questo è uno dei motivi per cui abbiamo sviluppato un nuovo protocollo. Tuttavia, per garantire la comparabilità con i vecchi video, forniamo anche i valori per le nuove macchine nell'ambito del "protocollo per macchine da caffè" e mostriamo i dati sul consumo energetico nell'articolo, come mostrato nella tabella seguente.
Perché ci sono differenze così grandi nel consumo di energia?
La maggior parte dell'energia consumata viene utilizzata per riscaldare l'acqua. La preparazione di un espresso richiede una temperatura di infusione di circa 92 °C, fornita dal sistema di riscaldamento della macchina per espresso. Per le bevande a base di latte è necessario anche il vapore, che si aggira intorno ai 120 °C.
Il modo in cui una macchina riscalda l'acqua per l'infusione e la produzione di vapore influisce in modo significativo sul consumo energetico. Una macchina a caldaia funziona in modo diverso da una a doppia caldaia o da una a termoblocco. Di seguito, spieghiamo brevemente le differenze tra i sistemi di riscaldamento dei vari tipi di macchina.
Macchine per caldaie
Le macchine per caffè espresso con caldaia sono spesso chiamate "macchine a caldaia singola" se hanno un solo circuito di riscaldamento. Esempi tipici di questo tipo di macchina sono la Gaggia Classic e la Rancilio Silvia.
Le macchine per caffè espresso a caldaia singola sono dotate di una piccola caldaia in cui elementi riscaldanti elettrici riscaldano l'acqua alla temperatura desiderata. Il consumo energetico varia a seconda della dimensione della caldaia, che in genere è compresa tra 0,3 e 0,5 litri. Per preparare un cappuccino, è necessario riscaldare nuovamente la caldaia dopo aver preparato l'espresso per raggiungere la temperatura del vapore desiderata. Questo processo può richiedere diversi minuti e richiede energia aggiuntiva.
Per dirla in parole povere, una macchina a caldaia singola può essere paragonata a un bollitore.
Macchine a doppia caldaia
Come suggerisce il nome "doppia caldaia", le macchine di questo tipo hanno due caldaie separate. La caldaia più piccola è responsabile dell'acqua di erogazione, mentre quella più grande è responsabile della generazione di vapore. Una volta attivate, entrambe le caldaie devono raggiungere la temperatura desiderata prima di poter preparare l'espresso. Durante il funzionamento, la temperatura nelle caldaie viene mantenuta costante tramite riscaldamento. A seconda delle dimensioni delle caldaie, il consumo energetico può essere considerevole. La Marzocco GS3, ad esempio, con la sua caldaia di erogazione da 1,5 litri e la caldaia vapore da 3,5 litri, consuma ben 0,6 kWh nella prima ora.
Le macchine a doppia caldaia offrono un'eccellente stabilità della temperatura, spesso anche sotto carico, e un'elevata praticità, poiché la schiuma del latte e la preparazione dell'espresso possono essere eseguite contemporaneamente e la temperatura può essere regolata con precisione. Tuttavia, consumano molta energia. In parole povere, si tratta di due bollitori che si riscaldano simultaneamente a temperature diverse (alta e molto alta). Migliore è l'isolamento delle caldaie, minore è l'energia necessaria per raggiungere e mantenere la temperatura desiderata.
Nota: l'isolamento termico non è un'opzione, poiché il controllo della temperatura non funzionerà più in modo affidabile senza modifiche all'elettronica di controllo. Sebbene ciò possa far risparmiare energia, andrà a scapito del sapore.
Macchine a doppia caldaia
Le macchine per caffè espresso a doppia caldaia sono dotate di una singola caldaia che alimenta due circuiti d'acqua separati. Molte macchine per caffè espresso italiane classiche dotate del gruppo caffè Faema E61 utilizzano questa tecnologia di riscaldamento. La caldaia è responsabile della generazione di vapore e viene riscaldata a temperature comprese tra 120 e 130 °C. L'acqua per l'infusione viene prelevata dal serbatoio e fatta passare dalla caldaia a vapore attraverso un tubo. Il calore della caldaia a vapore riscalda l'acqua nel tubo, come uno scambiatore di calore. Questo aumenta la temperatura dell'acqua per l'infusione da 20 °C nel serbatoio ai 92 °C desiderati nel gruppo caffè.
Sebbene sia necessario riscaldare solo una caldaia, la maggior parte delle macchine a doppia caldaia consuma comunque molta energia perché la caldaia a vapore deve essere mantenuta costantemente a una temperatura molto elevata.
Macchine termoblocco e riscaldatori a film spesso
Le macchine Thermoblock e i riscaldatori a film spesso rappresentano un'alternativa interessante. Invece di riscaldare un'intera caldaia fino alla temperatura desiderata, viene riscaldato un blocco di alluminio o una sottile piastra metallica. L'acqua del serbatoio scorre attraverso i tubi della rispettiva unità, che viene riscaldata direttamente. Con un riscaldatore a film spesso, è necessario riscaldare una massa ancora inferiore rispetto a un Thermoblock.
Poiché l'acqua viene riscaldata solo durante l'infusione, il tempo di riscaldamento della macchina è notevolmente inferiore rispetto a quello di diverse macchine a caldaia. La Zuriga E2 , ad esempio, è dotata di un riscaldatore a film spesso ed è pronta all'uso dopo soli due minuti. Questo è estremamente rapido e anche molto efficiente dal punto di vista energetico. Anche una Ascaso Steel Duo PID, dotata di un termoblocco, raggiunge la temperatura di esercizio in meno di dieci minuti.
A seconda del design della macchina, il termoblocco o il riscaldatore a film spesso devono essere riscaldati per produrre vapore. Tuttavia, esistono anche modelli con due termoblocchi o riscaldatori a film spesso separati, uno per l'infusione e uno per la produzione di vapore.
Sistemi di riscaldamento multipli
Esistono macchine per caffè espresso che combinano diversi sistemi di riscaldamento. Per completezza, vorremmo menzionare questa categoria di macchine per caffè espresso, anche se non sono molto numerose.
Ad esempio, la Ascaso Baby T è dotata di una caldaia a vapore e di un termoblocco per la temperatura di infusione. Poiché molte macchine con termoblocco non offrono le stesse prestazioni di vapore delle macchine a doppia caldaia o con scambiatore di calore, Ascaso ha sviluppato una soluzione ibrida con la Baby T per combinare efficienza energetica e prestazioni.
Conclusione: dovrei buttare via il mio bagnomaria?
Nel nostro dettagliato articolo del blog sulla misurazione della potenza, aggiorniamo costantemente l'elenco delle misurazioni della potenza di tutte le nostre macchine testate.
Chiunque consulti l'elenco si renderà subito conto che le macchine termoblocco e in particolare i riscaldatori a film spesso sono generalmente molto più efficienti dal punto di vista energetico rispetto alle macchine a caldaia.
L'efficienza energetica non è l'unico criterio per una buona macchina per caffè espresso. Anche fattori come la costanza della temperatura, la programmabilità, l'erogazione di vapore, la facilità d'uso, il design e molti altri aspetti giocano un ruolo cruciale nella decisione d'acquisto.
Siamo quindi giunti alla fine dell'era delle doppie caldaie o degli scambiatori di calore, come accennavamo nel nostro video ? Sì, potrebbe essere sempre più così nei prossimi anni. Le moderne macchine per caffè espresso sono caratterizzate da un'elevata stabilità della temperatura e possono essere regolate con estrema precisione. Pertanto, siamo entusiasti degli sviluppi che ci attendono.
In definitiva, l'efficienza energetica è direttamente correlata al tempo di riscaldamento. Chi non vorrebbe una macchina pronta all'uso in pochi minuti, invece di dover aspettare tre quarti d'ora per preparare un espresso?
Tutti dovrebbero passare dalle proprie macchine a caldaia a quelle a termoblocco? Assolutamente no! La produzione di una macchina e le materie prime necessarie (acciaio inossidabile, cavi, tubi flessibili, componenti elettronici) richiedono molta più energia del suo funzionamento. Quindi, se possedete una macchina a doppia caldaia che funzionerà senza grossi problemi per almeno altri 10 anni, dovreste assolutamente continuare a usarla!
In definitiva, vale quanto segue: 1. Meno nuove apparecchiature acquistiamo, più risorse risparmiamo. 2. Anche la longevità e la riparazione delle macchine contribuiscono alla conservazione delle risorse. Tuttavia, chiunque stia pensando di acquistare una nuova macchina e dia importanza all'efficienza energetica e alla sostenibilità dovrebbe esaminare attentamente le nostre misurazioni delle prestazioni e integrarle nella propria decisione di acquisto.
