Una pompa di calore permette di riscaldare la casa in modo ecologico. Una pompa di calore utilizza a questo scopo fonti di energia rinnovabile, come l'aria ambiente e il suolo terrestre.
Una delle pompe di calore con la massima efficienza è la pompa di calore acqua-acqua. Che cos'è esattamente una pompa di calore acqua-acqua? Come funziona? E quali sono i vantaggi e gli svantaggi di una simile pompa di calore ad acqua?
Una pompa di calore acqua-acqua genera calore dall'acqua di falda. In profondità si trova l'acqua di falda, che ha una temperatura quasi costante durante tutto l'anno. La profondità delle acque sotterranee dipende dalle precipitazioni delle ultime settimane e degli ultimi mesi. Quanto più profonda è l'acqua piovana nel terreno, tanto più costante è la temperatura dell'acqua.
Per beneficiare del calore delle acque sotterranee, è necessario scavare nel terreno due pozzi, uno di pompaggio e uno di ritorno o di scarico. Attraverso il pozzo di pompaggio, l'acqua di falda viene pompata e poi inviata alla pompa di calore. Dopo che l'acqua di falda ha ceduto il suo calore, l'acqua raffreddata viene rimandata indietro attraverso il pozzo di ritorno.
La profondità dei pozzi varia tra i 25 e i 150 metri e dipende principalmente dalla composizione del terreno. Più si scava in profondità, meno la temperatura dell'acqua sotterranea è influenzata dalla temperatura esterna. Ma le trivellazioni più profonde sono anche naturalmente più costose.
Poiché la temperatura dell'acqua di falda è molto costante durante tutto l'anno, l'efficienza di una pompa di calore acqua-acqua è molto elevata. Anche durante i mesi più freddi, questo tipo di pompa di calore raggiunge comunque un'efficienza discreta.
Una pompa di calore acqua-acqua può essere utilizzata non solo per il riscaldamento domestico, ma anche per riscaldare l'acqua sanitaria.
Una pompa di calore acqua-acqua presenta alcuni vantaggi molto interessanti. Alcuni di questi vantaggi sono già stati trattati in questo articolo, ma di seguito troverete un'altra panoramica dei principali vantaggi e degli svantaggi.
+ Tra tutti i tipi di pompe di calore, la pompa di calore acqua-acqua è quella con l'efficienza più elevata. Questo perché l'acqua di falda è la fonte di energia meno influenzata dalla temperatura esterna. Le pompe di calore acqua-acqua possono raggiungere un COP di 5-6. COP è l'acronimo di Coefficient of Performance (coefficiente di prestazione) e rappresenta il rapporto tra l'energia necessaria alla pompa di calore per funzionare e l'energia che genera. Quindi un COP di 5 indica che una pompa di calore genera 5 volte più energia di quella che consuma.
+ I pozzi da perforare durante l'installazione sono verticali. Ciò significa che non avete bisogno di tanto spazio.
+ L'acqua di falda nel terreno ha una temperatura costante che oscilla tra i 10 e i 14 gradi. In inverno è più caldo della temperatura esterna, mentre in estate è più fresco. Così, nei mesi estivi, la pompa di calore può passare al raffreddamento passivo o naturale. In questo caso, la pompa di calore può fornire un certo raffreddamento, anche se non è paragonabile a quello di un condizionatore d'aria.
+ L'acqua di falda pompata con una pompa di calore acqua-acqua viene normalmente restituita al terreno dopo aver rilasciato il suo calore. Ma è anche possibile utilizzare l'acqua di falda per lo sciacquone del bagno o per innaffiare il giardino.
+ Spesso questo tipo di pompa di calore prevede la perforazione di un pozzo, che comporta il pompaggio dell'acqua di falda. Ma è anche possibile pompare l'acqua da un ruscello o da un fiume vicino. Questo può essere più vantaggioso se la vostra casa si trova proprio vicino al ruscello o al fiume. Per il pompaggio dell'acqua, tuttavia, è necessario rispettare alcune regole.
– Il principale svantaggio di una pompa di calore acqua-acqua è il suo costo elevato. La perforazione dei pozzi può essere molto costosa, soprattutto se si deve raggiungere una certa profondità, poiché richiede macchine speciali. Dopotutto, questo richiede macchinari speciali. Il costo può salire fino a 10.000 euro. Ma per quanto grande sia il prezzo di costo, sarete sempre in grado di recuperare quel prezzo di costo attraverso una riduzione dei costi energetici.
– Negli ultimi anni, abbiamo dovuto affrontare sempre più spesso la scarsità di acque sotterranee a causa di prolungate siccità. Di conseguenza, la gente è diventata più severa nel pompare le acque sotterranee. Oggi è necessario un permesso per pompare l'acqua di falda. Inoltre, è necessario pagare un'imposta sulle acque sotterranee, anche se è possibile chiedere un'esenzione se si drena l'acqua sotterranea nel terreno.
Quando si installa una pompa di calore acqua-acqua, si può scegliere tra un sistema aperto e un sistema chiuso. Cosa significa e quali sono le differenze?
In questo tipo di sistema, l'acqua scorre in un circuito chiuso di tubi. L'acqua rimane sempre nel circuito chiuso e non può quindi uscirne. Viene sempre pompato tra la pompa di calore e il luogo in cui viene riscaldato.
È possibile installare un sistema a circuito chiuso all'incirca in due modi diversi.
Scambiatore di calore verticale
Nel primo sistema, si perfora un pozzo profondo, dove viene posizionato un tubo a forma di U. L'acqua in questo circuito chiuso verrà pompata nel pozzo, dove sarà riscaldata dal calore del suolo e delle acque sotterranee. Una volta riscaldata, l'acqua viene rimandata alla pompa di calore, dove può rilasciare il suo calore.
In questo caso, il circuito chiuso agirà come una sorta di grande scambiatore di calore verticale. L'efficienza di questo sistema dipende principalmente dalla composizione del suolo e dalla profondità del pozzo. Più profondo è il foro di trivellazione, più conveniente è il sistema, ma anche più costoso.
Non commettete l'errore di lesinare sulla perforazione del pozzo, perché vi ritroverete con una pompa di calore che non raggiunge un'efficienza sufficiente. Questo è uno spreco dell'investimento. È meglio sovradimensionare leggermente il foro del pozzo. In questo modo, potrete essere certi di ottenere un buon ritorno. Inoltre, anche se si sovradimensiona il pozzo, si recupera sempre il proprio investimento.
Scambiatore di calore orizzontale
Oltre a uno scambiatore di calore verticale, è possibile optare per uno scambiatore di calore orizzontale. In questo caso, una rete di tubi di grandi dimensioni viene posizionata orizzontalmente nel terreno. La dimensione della rete di tubazioni è determinata principalmente dalle dimensioni dell'area da riscaldare. Quindi, per una casa di grandi dimensioni, è necessario disporre di un'area piuttosto ampia per collocare la rete di tubature.
Rispetto al sistema verticale, la rete di tubature orizzontali ha un'efficienza inferiore. Questo perché viene posizionato meno in profondità nel terreno, di solito a una profondità compresa tra 70 cm e 150 cm. A questa profondità, la temperatura del terreno è ancora influenzata dalla temperatura esterna. In inverno, quindi, questo sistema raggiunge un'efficienza inferiore.
In un sistema aperto, l'acqua non viene pompata in un circuito chiuso. In questo caso, verrà pompato da un corpo idrico aperto o da un pozzo, per poi essere nuovamente scaricato.
Ancora una volta, avete più o meno due modi per installare il sistema.
Pompare l'acqua da un fiume
In un primo sistema, si può pompare l'acqua da un fiume o da un torrente. Questo è particolarmente interessante se la vostra casa si trova vicino a un corso d'acqua. Dopotutto, non è necessario effettuare costose perforazioni del pozzo. Inoltre, la temperatura dell'acqua è solitamente superiore a 4°C, quindi è sempre possibile estrarre calore da essa.
Se si pompa l'acqua da un corso d'acqua vicino, è necessario filtrarla prima.
Dopo che l'acqua ha fornito il suo calore alla pompa di calore, verrà scaricata di nuovo nel fiume.
Pompaggio delle acque sotterranee
In questo sistema, vengono perforati due pozzi profondi. Lungo un pozzo viene pompata l'acqua di falda, mentre lungo l'altro pozzo l'acqua di falda viene scaricata quando ha ceduto il suo calore. Il secondo pozzo è necessario perché l'acqua di falda non deve essere scaricata in una fognatura.
Questo sistema è più interessante del sistema chiuso con pozzi trivellati per la sua maggiore efficienza. Lo svantaggio, a sua volta, è che questo sistema è più costoso.
Interessante anche il fatto che con questo sistema si riesce a raffreddare anche in estate. Questo perché l'acqua di falda è più fredda della temperatura esterna, consentendo alla pompa di calore di passare al raffreddamento passivo.
Ne abbiamo parlato in precedenza in questo articolo. La pompa di calore acqua-acqua è un tipo di pompa di calore piuttosto costoso. Ciò è dovuto al fatto che spesso si devono effettuare perforazioni di pozzi profondi. Il costo per la sola perforazione può arrivare a 10.000 euro.
Il costo dell'intera installazione della pompa di calore ad acqua si aggira intorno ai 15.000 euro. Un bel po' di soldi, ma per questo si ottiene un apparecchio molto economico e rispettoso dell'ambiente, che offre una buona efficienza tutto l'anno.
Inoltre, indipendentemente dal prezzo di acquisto, è sempre possibile recuperare l'investimento. Il tempo necessario per recuperare l'investimento dipende da diversi fattori.
Non dimenticate che per un investimento in energie rinnovabili, avete sempre diritto a un premio. Questo vale anche per una pompa di calore acqua-acqua. Con questo premio da parte del governo, potete già recuperare immediatamente una buona parte del vostro investimento.
Quando si installa una pompa di calore, rivolgersi sempre a un'azienda specializzata. Hanno l'esperienza necessaria per sapere qual è l'opzione migliore nel vostro caso specifico.
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