Gli impianti termici
Gli impianti termici sono responsabili di piu' della metà dei consumi energetici totali dei nostri edifici. Per questo, una corretta progettazione di interventi di nuova costruzione o riqualificazione deve tener massimamente conto della componente impiantistica, che abbia il piu' alto valore di rendimento possibile. Che sia in grado, cioè, di produrre quantità di energia termica multipla di quella consumata (esempio elettrica) per la produzione stessa. Le pompe di calore geotermiche hanno mediamente un rendimento pari a 3 (per ogni kilowatt di energia elettrica consumata ne producono 3 di termica). Nel caso specifico delle pompe di calore geotermiche, il rendimento viene definito COP (coefficiente di prestazione) e va ricercato nella relativa scheda tecnica.
Le pompe di calore
Le pompe di calore di diverso tipo, a seconda sia della fonte di energetica consumata (input), sia della tipologia di vettore energetico impiegato (output) per diffondere il calore negli ambienti. Tra le fonti di energia vi sono il suolo e il sottosuolo (pompe di calore geotermiche), l'aria (pompe di calore ad aria) e l'acqua di falda (pompe di calore ad acqua). Vettori energetici sono l'aria e l'acqua e, sulla base di questi ultimi, abbiamo i diversi emettitori (termoconvettori, pannelli radianti etc). Il mercato offre una ampia gamma di pompe di calore che meglio risponda alle esigenze della committenza e alla vocazione del sito di installazione. Le pompe di calore possono, anche, essere impiegate per la produzione congiunta di acqua calda sanitaria.
Pompe di calore geotermiche
Le pompe di calore geotermiche basano il proprio principio di funzionamento sfruttando il valore di temperatura costante del sottosuolo, quale fonte di energia primaria per attivare il ciclo che porta alla generazione di energia termica (ciclo di carnot inverso). Il ciclo prevede la presenza di un evaporatore in cui viene fatto passare il liquido termorigeno che, assorbendo calore dal sottosuolo, evapora; di un compressore che, dopo aver compresso il vapore prodotto, lo spinge verso il condensatore dove condensa, liberando energia. E' questa l'energia termica che verrà impiegata per il riscaldamento, sotto forma di vapore o in forma liquida, mediante scambiatori di calore. Invertendo il ciclo, le pompe di calore trovano impiego, anche, nel raffrescamento.
Pompe di calore geotermiche - Diverse tipologie
Le pompe di calore geotermiche possono essere di diversa tipologia, a seconda delle modalità con cui catturano il calore dal sottosuolo. Pompe di calore orizzontali impiegano un sistema di tubature, contenente il fluido termorigeno, che deve essere steso in grandi spazi nel suolo ad una profondità che va da 1 a 2 metri. Pompe di calore verticali impiegano un numero limitato di sonde che penetrano nelle profondità del suolo dai 20 ai 200 metri. In entrambi i casi, si tratta di circuiti chiusi e la scelta progettuale, tra le due soluzioni, deve essere condotta valutando lo spazio a disposizione, tenendo presente che le pompe di calore geotermiche verticali hanno costi di posa in opera e rendimenti maggiori delle pompe di calore orizzontali.
Domande frequenti
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Quanto è efficiente una pompa di calore geotermica rispetto ad altre fonti?Le pompe di calore geotermiche offrono un rendimento eccezionale, caratterizzato da un Coefficiente di Prestazione (COP) medio pari a 3. Questo significa che per ogni kilowatt ora di energia elettrica consumato dall'impianto, vengono prodotti tre kilowatt ora di energia termica utile per il riscaldamento. Tale efficienza supera significativamente quella delle tradizionali caldaie a combustione e si mantiene stabile indipendentemente dalle condizioni meteorologiche esterne, poiché sfrutta la temperatura costante del sottosuolo come fonte primaria.
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Qual è la differenza principale tra pompe geotermiche orizzontali e verticali?La distinzione fondamentale risiede nel metodo di captazione del calore dal terreno. Le pompe orizzontali richiedono ampie superfici di terreno su cui distendere tubazioni a una profondità ridotta, generalmente tra 1 e 2 metri. Al contrario, le pompe verticali utilizzano sonde che penetrano in pozzi profondi, variabili dai 20 ai 200 metri, occupando un footprint terrestre minimo. La scelta dipende principalmente dalla disponibilità di spazio: se il giardino è piccolo, la soluzione verticale è spesso l'unica fattibile, nonostante costi di installazione superiori.
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È possibile utilizzare la pompa di calore geotermica anche per il raffrescamento estivo?Sì, assolutamente. Una volta installato il circuito geotermico, la stessa unità può gestire sia il riscaldamento invernale che il raffrescamento estivo. Il meccanismo funziona invertendo il ciclo termodinamico: invece di prelevare calore dal sottosuolo per cederlo agli ambienti, il sistema assorbe il calore interno dagli ambienti e lo restituisce al terreno, che agisce come dissipatore grazie alla sua temperatura più fresca rispetto all'estate. Questo permette di avere un climatizzazione completa e integrata con un solo impianto.
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Le pompe geotermiche producono anche acqua calda sanitaria?Certamente. Oltre al riscaldamento degli ambienti tramite terminali come pannelli radianti o termoconvettori, le pompe di calore geotermiche possono integrare la produzione di acqua calda sanitaria (ACS). Grazie alla loro elevata efficienza e alla capacità di funzionare in modo continuo, garantiscono un approvvigionamento costante di acqua calda per uso domestico. Questa funzionalità aggiuntiva rende l'impianto ancora più conveniente, eliminando la necessità di un boiler separato e ottimizzando i consumi energetici totali dell'edificio.
