Pompe di calore geotermiche

La pompa di calore rappresenta il cuore di ogni impianto geotermico a bassa temperatura.

La pompa di calore è una macchina in grado di estrarre calore da un corpo o un ambiente a bassa temperatura (la cosiddetta sorgente fredda) e di trasferirlo verso uno più caldo (il cosiddetto pozzo caldo).

(fonte: www.oberthal.org)

La maggior parte delle pompe di calore (e quelle geotermiche non fanno eccezione) è di tipo "reversibile": oltre a riscaldare durante l'inverno, nella stagione estiva funzionano come condizionatori.

Il principio generale di funzionamento delle pompe di calore è descritto nella voce "Come funzionano", nel menu di destra. Consulta inoltre la voce "Prestazioni e rendimenti" per comprendere come viene calcolata l'efficienza delle pompe di calore sia in fase riscaldamento (COP) che di raffrescamento (EER). 

La caratteristica peculiare delle pompe di calore geotermiche è quella di sfruttare come sorgente fredda il terreno o l’acqua (di lago, di fiume o di falda) per riscaldare e raffrescare gli edifici, in maniera conveniente e sostenibile.

Poiché raramente si ha a disposizione un lago o un fiume (e le falde possono essere a grande profondità), il terreno è la sorgente di calore più frequentemente utilizzata negli impianti geotermici, poiché è disponibile ovunque e la sua energia termica è praticamente inesauribile.

Per sfruttare il calore del sottosuolo, le pompe di calore geotermiche possono utilizzare come fluido termovettore l'acqua oppure una soluzione di acqua e antigelo, conosciuta anche come "salamoia".

Le tipologie di pompe di calore geotermiche sono:

• Salamoia (terreno)/acqua

• Salamoia (terreno)/aria

• Acqua/acqua

• Acqua/aria

Il primo dei due termini identifica la sorgente fredda (terreno o acqua), mentre il secondo termine (aria o acqua) indica il fluido utilizzato dalla pompa per distribuire il calore negli ambienti interni.

L'utilizzo del terreno come sorgente fredda presenta il vantaggio di avere una temperatura pressoché costante nel corso dell’anno, assicurando un migliore rendimento del sistema. 

La differenza di temperatura tra la sorgente fredda e il pozzo caldo è il parametro che più di tutti influisce negativamente sui rendimenti delle pompe di calore. Da questo punto di vista, le pompe di calore geotermiche risultano mediamente più efficienti rispetto a quelle ad aria. Questo è vero soprattutto per impianti geotermici che captano il calore a profondità superiori ai 15-20 metri; al di sotto di questa soglia, infatti, la temperatura del terreno non viene modificata né dalle condizioni climatiche né dalle stagioni, ma dipende soltanto dal calore proveniente dall’interno della terra.

Anche l’acqua di falda (meno quella di fiumi e laghi, soggetta alle variazioni stagionali) assicura ottime prestazioni in termini di stabilità della temperatura nel corso dell'anno.