Se volete installare una pompa di calore, potete scegliere tra quattro tipi diversi. In questo articolo daremo un'occhiata più da vicino a uno di questi quattro tipi: la pompa di calore terra-acqua.
Con questo tipo di pompa di calore, il calore viene generato in base al calore del terreno. La pompa di calore terra-acqua presenta molti vantaggi interessanti, come l'elevata efficienza. Ma presenta anche alcuni svantaggi. In questo articolo scopriremo i vantaggi e gli svantaggi, l'efficienza e il prezzo di una pompa di calore terra-acqua.
Una pompa di calore utilizza fonti di energia rinnovabili per generare calore. Le pompe di calore ad aria generano calore in base all'aria esterna. Le pompe di calore geotermiche, di cui fa parte la pompa di calore terra-acqua, generano calore basandosi sul calore presente nel terreno.
Se si scende in profondità, si nota che il terreno ha una temperatura abbastanza costante. Ciò è dovuto in parte al sole che illumina il suolo terrestre e in parte al magma presente all'interno della terra. Inoltre, le fluttuazioni di temperatura dovute alle stagioni non influenzano più la temperatura del suolo terrestre una volta raggiunta una certa profondità.
Quindi una pompa di calore terra-acqua utilizzerà quel calore per generare calore utilizzabile per il riscaldamento domestico o per l'acqua calda sanitaria. Per estrarre il calore dal suolo, viene inserita nel terreno una cosiddetta rete di captazione o rete di tubi. Si distingue tra una rete di cattura orizzontale e una rete di cattura verticale. La scelta tra i due modelli sarà fatta principalmente in base allo spazio disponibile in casa.
Con la captazione orizzontale, la rete di tubazioni viene collocata orizzontalmente nel terreno, a una profondità che varia tra 70 cm e 150 cm. A volte è necessario scavare più a fondo per ottenere un terreno più umido e per avere una maggiore efficienza con la pompa di calore. Ma attenzione, più si scava in profondità, più i costi di installazione possono essere elevati.
L'acquisizione orizzontale viene spesso scelta quando si dispone di spazio sufficiente. È più economico della captazione verticale, perché non è necessario scavare in profondità e quindi i costi di installazione sono inferiori.
Per massimizzare l'efficienza della rete di tubi orizzontali, è importante non costruire o piantare l'area erbosa in cui è incorporata la rete di tubi. In questo modo i raggi del sole continueranno a splendere direttamente sul terreno, consentendo al suolo di riscaldarsi meglio.
La dimensione della rete di cattura dipende da diversi fattori. La composizione e il contenuto di umidità del terreno svolgono un ruolo importante. Anche la capacità della pompa di calore e il proprio fabbisogno termico contribuiranno a determinare la dimensione.
+ Rispetto a una rete di captazione verticale, i costi di installazione sono più bassi perché non è necessario scavare in profondità nel terreno. Ad esempio, non è necessario un permesso perché non si supera una certa profondità.
+ Una volta posizionata nel terreno, la rete di cattura non necessita di manutenzione. Ha una lunga durata di vita.
+ Una pompa di calore terra-acqua con captazione orizzontale ha un'efficienza maggiore rispetto alle pompe di calore ad aria. Per saperne di più sull'efficienza di questo tipo di pompa di calore, si veda più avanti in questo articolo.
+ Il raffreddamento passivo è possibile anche in estate. La pompa di calore non fornirà quindi riscaldamento, ma piuttosto raffreddamento. Questo è possibile perché la temperatura del terreno in estate è più fredda di quella dell'aria esterna.
– Lo svantaggio principale di una rete di tubature orizzontali è l'ampio spazio necessario. Questo rende la cattura orizzontale impraticabile per molte persone.
– L'efficienza della cattura orizzontale è inferiore a quella della cattura verticale, poiché è ancora influenzata dalle fluttuazioni di temperatura a profondità limitate. Pertanto, in inverno, l'efficienza è molto più bassa.
– Sebbene i costi di installazione siano inferiori a quelli della captazione verticale, i costi sono comunque piuttosto elevati. Soprattutto se si fa un confronto con le pompe di calore ad aria.
Se l'acquisizione orizzontale non è possibile per mancanza di spazio, si può scegliere anche l'acquisizione verticale. In questo caso, la rete di tubature sarà posizionata in profondità piuttosto che in larghezza.
Concretamente, saranno perforati due pozzi, con un tubo in ciascuno di essi. Un tubo servirà a pompare l'acqua fredda nel terreno, mentre l'altro servirà a pompare in superficie l'acqua riscaldata.
La profondità dei pozzi dipende dalla composizione del terreno e dal proprio fabbisogno termico. In genere, la profondità dei pozzi varia da 25 a 150 metri. In ogni caso, sarà effettuata anche un'indagine del terreno per determinare la profondità dei pozzi.
Se si trivella un pozzo fino a 50 metri, si ha l'obbligo di presentare un rapporto. Se si scende in profondità oltre i 50 metri, è necessario un permesso speciale.
Un altro aspetto da considerare è l'accessibilità del luogo in cui deve essere effettuata la perforazione. Per eseguire la perforazione sono necessarie macchine speciali. Questi devono, ovviamente, essere in grado di raggiungere il sito di perforazione. Questo non è sempre facile, soprattutto nelle case a schiera.
+ Poiché si scende in profondità nel terreno, la temperatura è anche più costante. La temperatura del terreno non è quindi influenzata dalla stagione. In questo modo, anche in inverno, si ottiene un'elevata efficienza.
+ Per la cattura verticale è necessaria una superficie del terreno molto inferiore.
+ Il raffreddamento passivo è possibile anche con la cattura verticale. Inoltre, il raffreddamento passivo funziona ancora meglio con una rete di cattura verticale che con una rete di cattura orizzontale.
– La perforazione di pozzi a queste profondità è molto costosa. I costi di installazione di una rete di tubazioni verticali sono quindi molto più elevati rispetto a quelli di una rete di tubazioni orizzontali.
– Le tubature devono essere a tenuta stagna, poiché in caso di perdite è molto difficile effettuare interventi di riparazione.
– La perforazione dei pozzi non è sempre possibile. L'accessibilità e la composizione del suolo sono talvolta fattori limitanti.
L'efficienza della pompa di calore terra-acqua dipende da diversi fattori. La profondità a cui si estrae il calore gioca un ruolo importante. In questo articolo si può già leggere che le pompe di calore con rete di captazione verticale hanno un'efficienza maggiore, perché la temperatura è molto più costante a grande profondità.
Con la cattura orizzontale, il rendimento è in media di 25W/m². Ciò significa che sono necessari circa 250 m² di rete di captazione per riscaldare una casa di circa 200 m². Con una rete di cattura verticale, il rendimento medio è di 50W/m².
Anche la composizione del terreno gioca un ruolo importante. La resa in un terreno argilloso è solitamente doppia rispetto a quella di un terreno sabbioso secco.
La vostra casa dovrebbe, ovviamente, essere ben isolata. Non ha senso investire molto in una pompa di calore e lasciare che il calore si disperda.
Il prezzo della pompa di calore dipenderà in larga misura dalla scelta tra una rete di tubazioni orizzontale o verticale. Anche la capacità della vostra pompa di calore avrà un ruolo nel determinare il prezzo.
Per una pompa di calore con una rete di tubature orizzontali, i prezzi partono da circa 10.000 euro. Per una rete verticale, rimangono i costi di perforazione (circa 4.000 euro) e il costo della pompa di calore con l'installazione della pompa (da 7.000 a 15.000 euro).
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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