Quando si desidera 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 delle questioni ambientali è aumentata notevolmente negli ultimi anni, e molti consumatori danno sempre più importanza ai prodotti sostenibili.
Noi come produttori di caffè abbiamo già integrato il consumo energetico nei nostri test delle macchine da alcuni anni. Per affinare ulteriormente i nostri test, abbiamo sviluppato insieme a 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 energetico e come i diversi sistemi di macchine per espresso differiscono nel loro consumo. Cerchiamo di utilizzare solo i termini tecnici assolutamente necessari, in modo che anche i lettori senza conoscenze preliminari di ingegneria elettrica possano seguire.
Perché il consumo energetico delle macchine è importante?
Naturalmente, non vogliamo pensare costantemente a ogni piccolezza. Quando gustiamo un espresso, vogliamo farlo con la coscienza tranquilla, senza dover pensare a una centrale nucleare. Tuttavia, è sensato tenere conto anche del consumo energetico quando si acquista una macchina per espresso, includendolo nell'elenco dei pro e contro.
Perché i piccoli importi si accumulano. Facciamo un breve esperimento mentale: nella vostra famiglia bevete due cappuccini al mattino e due al pomeriggio. Ci sono macchine che per questo hanno bisogno di circa 0,42 kWh. Se usate la vostra macchina per un anno, consumate circa 150 kWh.
Se la vostra macchina consuma invece solo 0,18 kWh per preparare i cappuccini, il vostro fabbisogno energetico annuale si riduce a 65 kWh. Questo significa un risparmio di 85 kWh all'anno – molto semplicemente. Questo corrisponde approssimativamente alla quantità di energia che una TV LED consuma se rimane accesa 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 di cappuccini, i numeri aumentano notevolmente. Il forum "Kaffee-Netz" ha oltre 65.000 membri. Se ognuno di loro risparmiasse 90 kWh all'anno, si arriverebbe a un totale di 4.225 megawattora. Questo corrisponde alla quantità di energia che un'energia eolica offshore può produrre in sei mesi. E non ogni proprietario di una macchina a leva è attivo nel Kaffee-Netz. Come vedete, il consumo energetico di una macchina può fare una grande differenza.
Come si presenta il nostro protocollo di misurazione?
Utilizziamo tre misuratori di corrente professionali, il Christ CLM1000 Professional Plus. Perché addirittura tre? Se un valore ci sembra strano, possiamo verificare le misurazioni con un altro dispositivo. Questi misuratori hanno il vantaggio di misurare fino a un decimo di watt, cioè 0,0001 kWh – è estremamente preciso!
Registriamo tutti i valori in kWh. Questa unità è visualizzata anche nel vostro quadro elettrico, e pagate l'energia in base al consumo per kilowattora (kWh).
Nella nostra misurazione della corrente consideriamo anche il tempo di riscaldamento. Ma quanto tempo impiega effettivamente una macchina per essere pronta all'uso? Innanzitutto misuriamo quanto tempo occorre affinché la temperatura target di 92 °C per la prima estrazione nel portafiltro sia raggiunta. Per non distorcere i valori, usiamo sempre una macchina fredda, cioè una macchina che era spenta da almeno dieci ore. Inoltre, l'acqua riempita ha sempre una temperatura di 20-24 °C. Con le macchine a blocco termico, ad esempio, il riscaldamento dura solo pochi minuti, mentre le macchine a doppia caldaia possono richiedere fino a 40 minuti.
Quando la macchina è a temperatura operativa, facciamo uno sparo di spurgo che riscalda il portafiltro.
Ora arriviamo alla "misurazione di riferimento".
Estrazione di espresso
Per simulare le estrazioni di espresso, eseguiamo cinque estrazioni di 27 secondi ciascuna. Inoltre, c'è un cosiddetto "flush" di 2 secondi, che simula la pulizia del gruppo di erogazione. Tra ogni estrazione, facciamo una pausa di un minuto per simulare la macinatura, la pressatura e gli altri passaggi.
Se la macchina offre la possibilità di spegnere la caldaia del vapore, eseguiamo la misurazione dell'energia per l'espresso due volte: una volta con la caldaia del vapore accesa e una volta disattivata.
Americano
Per simulare il consumo energetico di un Americano, dopo l'estrazione dell'espresso abbiamo sempre erogato 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 il vapore. In questo modo simuliamo la montatura della schiuma di latte di cui avete bisogno per un cappuccino.
Protocollo di produttore di caffè
In precedenza, in diversi video, abbiamo spesso parlato di un "protocollo di produttore di caffè" per confrontare il consumo energetico di diverse macchine. Questo protocollo includeva una fase di riscaldamento di 25 minuti, indipendentemente dal tipo di macchina, seguita da cinque estrazioni di espresso con una pausa di un minuto tra le une e le altre. Poiché con questo protocollo obsoleto non abbiamo determinato il tempo di riscaldamento di ogni macchina, le macchine che si riscaldavano velocemente erano svantaggiate. Anche se fossero state pronte all'uso dopo soli 5 minuti, avrebbero comunque dovuto 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 di produttore di caffè" e mostriamo i dati energetici nell'articolo come nella seguente tabella.
Perché ci sono così grandi differenze nel consumo energetico?
La maggior parte dell'energia consumata è utilizzata per riscaldare l'acqua. Per preparare un espresso è necessaria una temperatura di erogazione 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 necessario anche vapore acqueo, che è riscaldato a circa 120 °C.
Il modo in cui una macchina riscalda l'acqua di erogazione e il vapore influisce notevolmente sul consumo energetico. Una macchina a caldaia funziona diversamente da una caldaia doppia o un blocco termico. Di seguito spieghiamo brevemente le differenze tra i sistemi di riscaldamento dei diversi tipi di macchine.
Macchine a caldaia
Le macchine a caldaia sono spesso denominate "macchine a circuito singolo", se dispongono di un singolo circuito di riscaldamento. I rappresentanti tipici di questo tipo di macchina includono, ad esempio, la Gaggia Classic e la Rancilio Silvia.
Le macchine a circuito singolo hanno una piccola caldaia in cui l'acqua viene riscaldata a la temperatura desiderata per mezzo di elementi riscaldanti elettrici. A seconda delle dimensioni della caldaia, che spesso è tra 0,3 e 0,5 litri, il consumo energetico varia. Se volete preparare un cappuccino, dovete riscaldare la caldaia dopo l'estrazione dell'espresso per raggiungere la temperatura del vapore richiesta. Questo processo a volte richiede alcuni minuti e richiede energia aggiuntiva.
In poche parole, è possibile paragonare una macchina a circuito singolo a un bollitore d'acqua
Macchine a doppia caldaia
Come suggerisce il nome "dual boiler", le macchine di questo tipo dispongono di due caldaie separate. La caldaia più piccola è responsabile dell'acqua di erogazione, mentre quella più grande è responsabile della generazione del vapore. Quando entrambe le caldaie sono attive, devono prima raggiungere la loro temperatura target prima di poter preparare l'espresso. Durante il funzionamento, la temperatura nelle caldaie viene mantenuta costante mediante riscaldamento supplementare. A seconda delle dimensioni delle caldaie, il consumo energetico può essere notevole. La La Marzocco GS3, ad esempio, con la sua caldaia di erogazione da 1,5 litri e la caldaia di vapore da 3,5 litri consuma ben 0,6 kWh nella prima ora.
Le macchine a doppia caldaia offrono soprattutto stabilità di temperatura, spesso anche sotto carico, e un elevato comfort d'uso, poiché la montatura del latte e l'estrazione dell'espresso possono avvenire contemporaneamente e la temperatura può essere impostata con precisione. Tuttavia, dal punto di vista dell'efficienza energetica, sono piuttosto ad alta intensità energetica. In poche parole, sono due bollitori d'acqua che riscaldano contemporaneamente a temperature diverse (alta e molto alta). Quanto migliori le caldaie sono isolate, 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 la regolazione della temperatura non funziona più in modo affidabile. Mentre si potrebbe risparmiare un po' di energia, ma a scapito del gusto.
Macchine a doppio circuito
Le macchine a doppio circuito dispongono di una singola caldaia che alimenta però due circuiti d'acqua separati. Molte macchine per espresso classico-italiane dotate di gruppo di erogazione Faema E61 utilizzano questa tecnologia di riscaldamento. La caldaia è responsabile della generazione del vapore e viene riscaldata a temperature tra 120 e 130 °C. L'acqua di erogazione viene trasportata dal serbatoio attraverso un tubo accanto alla caldaia del vapore. Il calore della caldaia del vapore riscalda l'acqua nel tubo simile a uno scambiatore di calore. Questo riscalda l'acqua di erogazione da 20 °C nel serbatoio dell'acqua ai desiderati 92 °C nel gruppo di erogazione.
Sebbene solo una caldaia debba essere portata alla temperatura, la maggior parte delle macchine a doppio circuito consuma comunque molta energia, poiché la caldaia di vapore deve essere mantenuta costantemente a una temperatura molto elevata.
Macchine a blocco termico e riscaldatori a film spesso
Le macchine a blocco termico e i riscaldatori a film spesso rappresentano un'interessante alternativa. Invece di portare un'intera caldaia a una temperatura target, si riscalda un blocco di alluminio o una sottile piastra metallica. 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 blocco termico.
Poiché l'acqua viene riscaldata solo durante l'estrazione, il tempo di riscaldamento della macchina è significativamente più breve rispetto alle varie macchine a caldaia. La Zuriga E2 è, ad esempio, equipaggiata con un riscaldatore a film spesso ed è pronta all'uso dopo soli due minuti. È estremamente veloce e anche molto efficiente dal punto di vista energetico. Anche un'Ascaso Steel Duo PID, che è dotata di blocco termico, raggiunge la temperatura in meno di dieci minuti.
A seconda del concetto della macchina, il blocco termico o il riscaldatore a film spesso devono essere riscaldati per la temperatura del vapore. Tuttavia, ci sono anche modelli con due blocchi termici separati o riscaldatori a film spesso, uno per la temperatura di erogazione e uno per la temperatura di vapore.
Sistemi di riscaldamento multipli
Ci sono 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.
L'Ascaso Baby T, ad esempio, è dotata di una caldaia di vapore e un blocco termico per la temperatura di erogazione. Poiché molte macchine a blocco termico non offrono la stessa prestazione di vapore delle macchine a doppia caldaia o a doppio circuito, Ascaso persegue con la Baby T una soluzione ibrida per combinare efficienza energetica e prestazioni.
Conclusione: Devo buttare via la mia caldaia doppia?
Nel nostro dettagliato articolo del blog sulla misurazione delle prestazioni, aggiorniamo continuamente un elenco con le misurazioni del consumo energetico di tutte le nostre macchine testate.
Chi guarda l'elenco riconosce rapidamente che le macchine a blocco termico e soprattutto i riscaldatori a film spesso sono generalmente molto più efficienti dal punto di vista energetico rispetto alle macchine a caldaia.
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, le prestazioni del vapore, la facilità d'uso, il design e molti altri aspetti svolgono un ruolo importante nella decisione di acquisto di una macchina.
Abbiamo quindi raggiunto la fine dell'era delle caldaie doppie o delle macchine a doppio circuito, come suggerito nel nostro video? Sì, questo potrebbe essere sempre più il caso negli anni a venire. Le moderne macchine per espresso sono caratterizzate da un'elevata stabilità della temperatura e possono essere regolate con estrema precisione. Siamo quindi curiosi degli sviluppi che arriveranno.
Dopotutto, l'efficienza energetica è direttamente correlata al tempo di riscaldamento. Chi non vorrebbe una macchina che è pronta all'uso dopo pochi minuti, invece di dover aspettare tre quarti d'ora per preparare un espresso?
Dovrebbero ora tutti passare dalle loro macchine a caldaia alle macchine a blocco termico? Un no assolutamente chiaro! La produzione di una macchina e le materie prime necessarie (acciaio inossidabile, cavi, tubi, elettronica) sono molto più ad alta intensità energetica rispetto al suo funzionamento. Quindi, se possedete una macchina a doppio circuito che funzionerà ancora senza problemi maggiori per almeno 10 anni, dovreste assolutamente continuare a utilizzarla!
Dopotutto, vale: 1. Meno compriamo di nuovo, più risorse vengono risparmiate. 2. La durabilità e la riparazione delle macchine contribuiscono anche al risparmio di risorse. Tuttavia, se state considerando di acquistare una nuova macchina e date importanza all'efficienza energetica e alla sostenibilità, dovreste esaminare attentamente le nostre misurazioni delle prestazioni e includerle nella vostra decisione di acquisto.
