Pompa di calore geotermica: cosa sapere

Una guida alle pompe di calore geotermiche

Oggi la geotermia sta diventando sempre più un’alternativa sostenibile ed efficiente alle caldaie tradizionali a combustibili fossili per un’abitazione.

Le pompe di calore geotermiche sono infatti progettate per sfruttare l’energia geotermica rinnovabile che si ricava dal calore interno della terra. Per questo motivo sempre più persone hanno deciso di dotarsi di questi sistemi, che oltre a contribuire alla riduzione dei gas a effetto serra e contrastare il cambiamento climatico rappresentano un'incredibile opportunità di risparmio economico.

Oggi ti vogliamo presentare nel dettaglio le pompe di calore geotermiche, evidenziandone il funzionamento e le loro particolarità.

Nonostante alcuni svantaggi, sono però molti i benefici che ne derivano, uno tra questi è rappresentato dall’integrazione con un impianto fotovoltaico.

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Bene, iniziamo!

Pompe di calore geotermiche: una panoramica del loro funzionamento

La geotermia è un’energia pulita e inesauribile, che sfrutta la temperatura costante presente nel sottosuolo per riscaldare o rinfrescare.

La pompa di calore geotermica è quindi in grado di generare calore sfruttando quello presente in modo naturale nel terreno, oppure nelle acque di falda nei pressi di un’abitazione.

Il funzionamento di una pompa di calore geotermica è, a livello di principio, identico a quello di una qualunque pompa di calore.

Una pompa di calore infatti estrapola calore da una fonte che si trova all’esterno di una casa per poi ottimizzarlo e utilizzarlo ai fini di riscaldamento o raffreddamento.

Le fonti di calore da cui attinge una pompa di calore geotermica sono, come detto in precedenza, le acque di falda o direttamente il terreno in profondità.

Il tutto avviene mediante delle speciali tubazioni chiamate sonde geotermiche che raggiungono profondità elevate e all’interno delle quali scorre una miscela di acqua e antigelo il cui obiettivo è assorbire il calore ambientale.

Nonostante la geotermia abbia una straordinaria efficienza, e l’Italia abbia ottime caratteristiche geotermiche, l’utilizzo di pompe di calore di questa tipologia rimane tutt’ora molto limitato.

Al loro posto si sceglie invece di optare per altre tipologie di pompe di calore:

• Aria-aria
• Aria-acqua
• Acqua-acqua
• Ad assorbimento
• A gas
• Ad alte temperature

La pompa di calore termica scambia il calore con un sistema di accumulo per il riscaldamento e il raffrescamento, e anche con un bollitore se è prevista la produzione di acqua calda sanitaria all’interno dell’abitazione.

Pompa di calore, accumulo e bollitore formano quella che viene definita centrale termica.

Dato che la sorgente esterna di una pompa geotermica è il suolo, è bene sapere qual è il suo funzionamento nelle diverse stagioni:

• In inverno la pompa di calore geotermica si avvale del calore del suolo e lo usa per il riscaldamento, ed eventualmente anche per la produzione di acqua calda
• In estate invece la pompa di calore rende il calore al terreno e sfrutta invece la bassa temperatura del sottosuolo per rinfrescare gli ambienti domestici

Il tutto avviene attraverso due circuiti:

• Il circuito dell'impianto di distribuzione all'interno dell’edificio, in cui l'acqua contenuta nell'accumulo viene spinta nei sistemi di diffusione, come per esempio il pavimento o il soffitto
• Il circuito che si sviluppa nel sottosuolo, quindi all’esterno dell’edificio, e trasporta il calore dal sottosuolo alla pompa di calore

Pompe di calore geotermiche: le tipologie

A loro volta le pompe di calore geotermiche possono essere di due diverse tipologie: terra-acqua e acqua-acqua.

Nel caso di terra-acqua viene utilizzato il calore della terra come fonte di energia primaria.

Questo viene definito sistema chiuso in quanto non avviene nessun prelievo, ma solo lo scambio termico per conduzione tra pareti delle tubazioni sottoterra e il fluido termoconvettore all’interno delle sonde.

Un sistema chiuso può essere di tre tipologie:

• A sonde verticali
• A sonde orizzontali
• A geostrutture

Le pompe acqua-acqua utilizzano invece, come fonte di energia primaria, il calore dell’acqua di falda. In questo caso si parla di sistema aperto, formato da un pozzo di presa per il prelievo dell’acqua calda e un pozzo di resa per la reimmissione dell’acqua fredda.

Pompe di calore geotermiche: svantaggi e vantaggi

Anche questo tipo di pompe di calore presenta dei pro e dei contro, che ora andremo ad analizzare.

Un primo svantaggio delle pompe geotermiche sono gli alti costi di realizzazione, dovuti soprattutto alla necessità di realizzare pozzi e scavi molto gravosi per la loro messa in funzione.

Un secondo aspetto riguarda il loro utilizzo: la pompa di calore geotermica andrebbe infatti usata sia per riscaldare d’inverno che per raffrescare d’estate.

Se viene sfruttata solo per il riscaldamento è facile che con gli anni venga impoverito il terreno e questo si geli, portando la pompa di calore a funzionare male o addirittura non a funzionare del tutto.

Ciononostante è importante sottolineare i numerosi vantaggi di scegliere una pompa di calore geotermica.

Hanno valori di efficienza superiori del 20-30% rispetto alle pompe di calore ad aria e il loro impatto acustico è nettamente inferiore, in quanto non necessitano di grandi ventilatori.

Richiedono una bassissima manutenzione che può riguardare solo il corpo macchina della pompa di calore, in quanto se il campo geotermico viene ben dimensionato e posato ha una vita utile di circa 80-100 anni.

Infine, favoriscono l’integrazione con altri sistemi rinnovabili come quella con un impianto fotovoltaico.

Tale accostamento permette infatti di ridurre drasticamente i consumi di energia elettrica, sia della pompa di calore che dei sistemi ausiliari di un’abitazione, e dunque ottenere notevoli benefici sui costi in bolletta.

Si tratta di un vantaggio davvero enorme, un modo per ottenere un notevole risparmio per un’abitazione, sia in termini economici che ambientali.

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Domande frequenti

Quali sono i vantaggi di una pompa di calore per riscaldamento geotermico?

Oltre alla longevità, tra gli altri vantaggi troviamo il fatto che è silenziosa e poco impattante sul paesaggio. Inoltre può essere integrata a un impianto fotovoltaico e ridurre così i consumi energetici e garantire un notevole risparmio economico.

Quanto dura un impianto geotermico?

Una pompa di calore geotermica ha una durata di circa 15/20 anni.