Come funziona una pompa di calore geotermica e quando è possibile installarla?

La pompa di calore geotermica è un impianto per la climatizzazione degli edifici che può occuparsi sia del riscaldamento invernale, che del raffrescamento estivo in modo efficiente. È una tecnologia in graduale diffusione, anche in ambito residenziale, soprattutto in caso di nuove costruzioni. I vantaggi offerti da questa soluzione sono diversi e vanno dal risparmio energetico, al comfort interno assicurato.

Come funziona una pompa di calore geotermica

Le pompe di calore geotermiche sono solo una delle varie tipologie di pompe di calore utilizzate per il riscaldamento e raffrescamento degli edifici. Infatti, vi sono pompe di calore ad aria, come i noti split per il raffrescamento, o altre ad acqua. Ciò che le differenzia è proprio la fonte naturale da cui riescono a “prelevare” l’energia necessaria alla climatizzazione interna.

Nel caso delle pompe di calore geotermiche, ad esempio, la fonte è il terreno, che grazie alla sua temperatura stabile durante tutto l’anno diventa una preziosa fonte di energia. Si sfrutta, quindi, l’energia geotermica per avere il calore necessario interno a casa, mentre i componenti della pompa di calore sono alimentati a energia elettrica.

Per fare quanto detto è necessario predisporre un collettore geotermico, ossia un sistema di tubazioni da installare nel terreno., in orizzontale o in verticale fino anche a più di 100 metri di profondità. Si tratta di un circuito in cui circola un liquido, attraverso cui avviene lo scambio termico: questo fluido ha una temperatura diversa rispetto a quella del terreno e, quindi, in inverno ne assorbe il calore e in estate vi rilascia quello accumulato in casa. Il calore, infatti, viene naturalmente trasferito tra due corpi a differente temperatura.

Quando il fluido rientra nell’edificio passa attraverso un compressore e, in questo modo, si modifica ulteriormente la sua temperatura, ottenendo sufficiente energia per riscaldare l’acqua per il riscaldamento. A questo punto, l’acqua calda circola per l’edificio e lo riscalda, proprio come avviene con una normale caldaia. Durante i mesi estivi, il processo può essere invertito e la pompa di calore geotermica può estrarre il calore dall’edificio e rilasciarlo nel terreno.

 

I vantaggi della geotermia

Quando si installa una pompa di calore geotermica si ottengono diversi vantaggi, che sono riassumibili in:

• Efficienza energetica e risparmio energetico, visto che a parità di ambienti da riscaldare e stesse condizioni dell’edificio, le pompe di calore geotermiche utilizzano molta meno energia rispetto ad altri impianti tradizionali, come le caldaie a condensazione.
• Utilizzo di energia rinnovabile, in quanto il calore presente nel terreno è considerata una fonte naturale e inesauribile di energia;
• Sostenibilità, poiché non utilizza fonti fossili e non causa emissioni di CO2 per il suo funzionamento, contribuendo in modo importante alla riduzione dell’impatto ambientale del sistema di climatizzazione dell’edificio;
• Riduzione dei costi, poiché la quantità di energia elettrica necessaria al suo funzionamento è inferiore a quella che serve con altri impianti, con un abbattimento anche dei costi di gestione;
• Comfort interno assicurato, grazie all’affidabilità e all’efficienza di questa tecnologia;
• Sicurezza, in quanto non sono previsti processi o sostanze pericolose per le persone e il loro benessere, ad esempio senza i rischi connessi alla combustione del gas metano.

Ci sono limiti o vincoli per la realizzazione di un impianto geotermico?

Per quanto i vantaggi derivanti dall’installazione e dall’uso di una pompa di calore geotermica siano indubbiamente molti, è bene sottolineare che ci sono alcuni aspetti a cui prestare attenzione. Da un punto di vista di fattibilità, ad esempio, è necessario verificare di caso in caso la possibilità di installare le sonde geotermiche. Servono un terreno e uno spazio adeguati, sia che si realizzino le sonde verticalmente, sia che si realizzino in orizzontale, sfruttando una maggior superficie di terreno.

Le operazioni sono molto più complicate – e talvolta impossibili – quando il terreno è già edificato. Questo è, infatti, il principale vincolo per la realizzazione di un impianto geotermico. Si devono poi verificare anche eventuali vincoli idrogeologici e, per valutare la convenienza dell’intervento, anche la conducibilità termica del terreno, ossia la sua capacità di trasmettere calore. Inoltre, i costi di acquisto e installazione risultano essere molto più elevati rispetto a quelli di altre soluzioni tecnologiche per il riscaldamento.

Quanto costa una pompa di calore geotermica

Un impianto per la climatizzazione e la produzione di acqua calda sanitaria con una pompa di calore può avere, come anticipato, costi molto più elevati rispetto ad altri sistemi tecnologici. Sommando i costi da sostenere per l’acquisto della pompa di calore, per la realizzazione delle sonde e per la realizzazione del sistema di riscaldamento a pavimento abbinato, è possibile superare anche i 20.000 euro per una villetta di circa 100 mq. L’investimento, poi, è recuperato in fase di utilizzo, grazie a dei costi di gestione decisamente inferiori.

Altri impianti a cui abbinare la pompa di calore

La pompa di calore geotermica può essere abbinata, per ottenere i migliori benefici, ad altri impianti per la casa. Ad esempio, per la produzione di acqua calda sanitaria è possibile aggiungere un serbatoio, così da disporre sempre di acqua calda al momento del bisogno.

Inoltre, la miglior combinazione ad una pompa di calore geotermica per riscaldare casa è quella che prevede anche l’installazione di un sistema radiante a pavimento, che lavora a bassa temperatura e riscalda in modo confortevole gli ambienti. Infine, potrebbe essere conveniente collegare l’impianto anche ad un sistema fotovoltaico, così da coprire la quota di energia elettrica necessaria per il funzionamento della pompa di calore con energia rinnovabile autoprodotta in loco.

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