Pompe di calore geotermiche

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La scoperta dell'aria calda

La pompa di calore è una macchina in grado di trasferire energia termica da una sorgente a temperatura più bassa ad una sorgente a temperatura più alta o viceversa, utilizzando differenti forme di energia, generalmente elettrica.
La resa è espressa dal coefficiente di prestazione, COP, rapporto tra energia resa (alla sorgente di interesse) ed energia consumata (di solito elettrica).
Un valore del COP pari a 3 indica che per ogni kWh di energia elettrica consumato, la pompa di calore fornisce calore pari a 3 kWh.

Le pompe di calore di ultima generazione, hanno limiti di funzionamento meno estesi, e consentono di poter produrre acqua calda non solo per il riscaldamento, ma anche per il sanitario.

Durante l'inverno, infatti producono acqua calda per il riscaldamento e acqua sanitaria, mentre durante l'estate sono in grado di produrre acqua calda sanitaria e acqua fredda per il raffrescamento a fan coil o radiante.

Sempre più utenti finali e architetti ricercano questa soluzione tecnologica, sia per un evidente risparmio energetico, sia per eliminare tutta una serie di balzelli quali: tubazioni di gas o bomboloni, canna fumaria, ispezioni annue, ecc. Da un punto di vista costruttivo, infatti, gli impianti con pompa di calore esigono molte meno attenzioni rispetto ad una caldaia e portano l'evidente vantaggio di poter gestire riscaldamento, raffrescamento e ACS con un'unica centrale.

Sono unità aria/acqua o acqua/acqua in grado di produrre contemporaneamente o separatamente sia acqua calda che fredda. In inverno quindi non ci saranno problemi, in estate, il calore estratto dalla casa per raffrescarla, servirà per produrre l'acqua calda sanitaria che potrà essere stoccata in un boiler separato.

Sono unità dotate di compressore a giri variabili esclusivamente Scroll. La maggior o minor velocità di rotazione e quindi di potenza termica è modulata in funzione del carico termico. Queste unità, che fino a qualche anno fa erano esclusivo dominio nipponico, ora sono proposte anche da costruttori europei. Sono unità molto efficienti, in grado di coprire situazioni in cui le unità on-off non sono in grado di operare.

Queste particolari pompe di calore, si discostano dalle precedenti per aver bisogno di metano o GPL per funzionare. Nonostante l'utilizzo di combustibili fossili, presentano un COP molto elevato.

Sono sostanzialmente unità acqua/acqua in cui si utilizza il terreno come sorgente esterna. Molto utilizzate soprattutto nelle regioni settentrionali dell'Europa. In italia trovano una certa resistenza causata soprattutto dal costo elevato delle sonde geotermiche.

Sono unità splitatte, una parte fuori dall'edificio e una parte dentro. Hanno un bollitore integrato per ridurre le perdite energetiche e semplificarne l'installazione. Il maggior plus è non avere acqua all'esterno, prevenendo così ogni possibile rottura per ghiacciamento causata da disattenzione, o da continua interruzione dell'energia elettrica.

Queste unità utilizzano come refrigerante l'R744 ossia anidride carbonica (CO2), molto efficienti nella produzione di acqua ad elevata temperatura e ideali per le ristrutturazioni, con l'abbinamento a radiatori. I valori di COP nella produzione di acqua calda sono nettamente superiori alle pompe di calore fin qui descritte. La diffusione di questa tipologia di pompe di calore non è elevata a causa dei prezzi e della difficoltà di avere un service veloce.

Realizzate con doppio compressore e con refrigeranti differenti per poterne sfruttare al meglio le caratteristiche. Un refrigerante è utilizzato per la bassa temperatura (ad esempio R404A) e un refrigerante per l'alta temperatura (ad esempio R134). Molto efficienti anche se complesse e costose.

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