Lo sapevi che sta arrivando in Italia una nuova pompa di calore geotermica multisorgente?
Non è una pompa di calore 2.0, ma addirittura 4.0 perché sì questa nuova pompa di calore può sfruttare contemporaneamente QUATTRO sorgenti.
Il flusso di calore si muove su quattro canali diversi e questo prodotto promette di rivoluzionare il mercato andando a lavorare soprattutto su condomini, grandi centri commerciali e bed & breakfast.
Ma partiamo un attimo dalle basi…
Cos'è una pompa di calore geotermica? Come funziona? Quanto costa? Quali sono i principi fisici dietro il funzionamento di una geotermia?
La pompa di calore per definizione è un sistema che tramite un gas refrigerante un fluido refrigerante sposta il calore da una sorgente fredda a una sorgente calda.
Il calore normalmente va dal caldo verso il freddo, ma la pompa di calore va controcorrente e sposta il calore da una sorgente fredda a una sorgente calda.
Le classiche pompe di calore che abbiamo sul mercato come climatizzatori e frigoriferi spostano il calore dall'aria all’aria, oppure le pompe di calore più diffuse sono quelle aria-acqua quindi dall'aria all'acqua
I sistemi geotermici invece spostano calore dalla terra geotermia dal terreno all’acqua.
Con pompa di calore geotermica spesso si parla di pompe di calore che scambiano sia con il terreno che con l'acqua di falda perché per entrambe abbiamo bisogno di un piccolo intervento geologico: una sonda verticale per scambiare col terreno o un pozzo verticale per raggiungere l'acqua di falda.
Abbiamo quindi delle lavorazioni sicuramente complesse a livello tecnico.
La pompa di calore geotermica o idrotermica sfrutta la caratteristica che il terreno o l'acqua sotto una determinata profondità si trova a temperatura costante. Questo si traduce in un'efficienza del compressore costante e minore rispetto alle pompe di calore aria-acqua.
Il consumo infatti del compressore è proporzionale alla differenza tra la sorgente più fredda e la sorgente più calda. Quindi se abbiamo l'aria esterna e l'acqua di casa il compressore avrà dei consumi che variano e delle rese che variano, tradotto un COP che varia con l'andamento della temperatura esterna.
Con i sistemi geotermici non si vanno a subire queste variazioni perché la temperatura rimane piuttosto stabili e il consumo del compressore risulta di conseguenza costante e basso durante tutto il periodo invernale ed estivo.
A questi vantaggi però la geotermia tradizionale pone degli svantaggi oggettivi:
GLI SVANTAGGI DELLA POMPA DI CALORE GEOTERMICA
1. Scavi
Per installare una Pompa di Calore Geotermica è necessario fare uno scavo e scendere giù, ho bisogno di spazi e bisogna sporcarsi parecchio le mani.
È dunque fondamentale verificare gli spazi e la possibilità di intervenire in sicurezza. È un intervento complicato.
2. I costi
Tendenzialmente per ogni scavo parliamo di circa 5000 €. Se parliamo di sonda geotermica €5000 per una sonda di 100 m che rende circa 5 kW.
I costi crescono in maniera esponenziale con il fabbisogno dell'abitazione devo fare un piccolo condominio che ha dispersioni di 40 kW devo fare otto sonde quindi parliamo di 40.000 € solo di sonde.
3. Burocrazia
Terzo e ultimo svantaggio delle pompe di calore geotermiche è relativo alla burocrazia perché intervenendo sulle acque di falda la burocrazia deve comprendere le verifiche geologiche, i permessi e diversi altri dettagli.
Sono necessarie molte verifiche.
IL FUNZIONAMENTO DEL SISTEMA GEOTERMICO
Le classiche pompe di calore aria-acqua, aria-aria come un climatizzatore, un frigorifero, una classica pompa di calore hanno un fluido termovettore (gas refrigerante) che viene mandato all’esterno, assorbe il calore, il compressore innalza la temperatura e scambia questo calore con l'acqua dell'impianto di riscaldamento a pavimento, termosifoni o acqua calda sanitaria.
Con i sistemi geotermici ovviamente il gas refrigerante non viene mandato a contatto con l'acqua o col terreno, ma abbiamo un secondo fluido termovettore ossia dell'acqua glicolata che modifica le caratteristiche fisiche dell'acqua ed evita che vada a congelare o possa evaporare
Infatti le classiche pompe di calore geotermiche hanno un primo circuito refrigerante col gas refrigerante che scambia con dell’acqua, acqua che con la sonda geotermica viene mandata a contatto col terreno, si riscalda e il gas refrigerante va ad assorbire questo calore. .
MA COME FUNZIONA LA POMPA DI CALORE MULTISORGENTE?
La Pompa di Calore multisorgente va a sfruttare più sorgenti contemporaneamente come dice la definizione.
Infatti l'acqua viene gestita e direzionata grazie all'elettronica e alle componentistiche idrauliche o sul terreno o sull'acqua o su un evaporatore esterno, perché possiamo mandare l'acqua di questa pompa di calore geotermica anche a scambiare non col terreno, ma con un evaporatore esterno che ha il compito di far sì che l'aria esterna vada a riscaldare o rinfrescare l'acqua di questo secondo circuito.
Quindi l'acqua non viene mandata solo sul terreno ma viene fatta lavorare sul terreno, o sull’acqua, o sull’aria.
Ne consegue dunque che il primo upgrade ce l'abbiamo proprio sulla gestione del secondo fluido termovettore, cioè sull'acqua ma anche sul gas refrigerante. Abbiamo un upgrade fondamentale perché queste nuove pompe di calore multisorgente sono in R290 il nuovo gas refrigerante di altissima efficienza e di basso impatto ambientale.
I VANTAGGI DEL NUOVO GAS REFRIGERANTE R290
L' R290 è circa 700 volte meno impattante in atmosfera rispetto all'R410 il più diffuso e circa 200 volte meno impattante dell'R32 quindi capisci che è estremamente vantaggioso per quel che riguarda la normativa futura.
Nei prossimi anni la normativa andrà a stringere tanto le maglie per quel che riguarda i gas refrigeranti e decidere di installare oggi una pompa di calore con l'R290, quindi un gas refrigerante a bassissimo impatto ambientale, è un investimento per il futuro che ci tutela in maniera incredibile.
Secondo vantaggio riguarda le caratteristiche fisiche intrinseche dell'R290 che permettono alle pompe di calore di raggiungere temperature di lavoro molto più elevate fino ai 70°C senza l'utilizzo di resistenza elettrica, quindi ho un'efficacia incredibile.
C'è da dire però che l'R290 è più infiammabile quindi ha un rischio più elevato.
I VANTAGGI DELLA POMPA DI CALORE MULTISORGENTE
La pompa di calore multisorgente - come dice il nome stesso - può abbinare più sorgenti (terreno - aria - acqua) e offre una serie di vantaggi importanti:
1. Riduzione dei costi in partenza
Abbiamo detto che ogni sonda geotermica di circa 100 m rende circa 5 kW e costa circa 5/6 mila €. Una pompa di calore da 10 kW avrebbe quindi necessità di due sonde che equivalgono a ben 12.000 €... non proprio noccioline no?
Se io vado ad abbinare una sonda geotermica e un evaporatore esterno invece di spendere 12.000 € ne spendo circa 7000 €, quindi ottengo un risparmio importante da subito su questo intervento.
2. Raffrescamento
Le pompe di calore geotermiche spesso per fare fresco dentro casa vanno a sfruttare il free-cooling che ha delle potenze limitate e può lavorare per poco tempo. Il compressore si attiva per dissipare il calore, ma se io vado a dissipare il calore nel terreno quest'ultimo finisce con il surriscaldarsi.
A un certo punto non sarà più possibile dissipare calore e si finirà con il morire di caldo.
Con la Geotermica multi sorgente è diverso perché il secondo scambiatore ad aria permette di rinfrescare in maniera estremamente più efficace perché l'aria esterna per quanto sia calda favorisce in maniera migliore la dissipazione.
3. Bioedilizia
Le case estremamente performanti sono performanti d’inverno, ma non è detto che lo siano d’estate. Infatti d'inverno una casa in bioedilizia è progettata per trattenere tutto il calore e quindi può avere un fabbisogno relativamente basso 5-6-7 kW, ma d'estate però non è bilanciata.
Infatti nei periodi caldi il calore penetra dai serramenti e surriscalda l'ambiente generando un disequilibrio che mette in difficoltà sia la pompa di calore aria-acqua con i suoi on/off, sia la pompa di calore geotermica tradizionale.
Al contrario la combinazione di più sorgenti si traduce in una gestione intelligente perché io d'inverno che ho 5 kW sfrutto il calore costante del terreno e riduco in maniera estremamente importante i consumi mentre d'estate oltre al compressore posso far lavorare l'evaporatore estivo.
Ricapitolando...
La pompa di calore multisorgente risulta fondamentale perché uno permette di abbinare più sorgenti e quindi di ridurre in maniera incredibile i costi di realizzazione, soddisfare il disequilibrio che abbiamo nelle abitazioni estremamente isolate tra fabbisogno invernale e fabbisogno estivo e ottimizzare quelli che sono i consumi grazie alla gestione intelligente dell'energia e della sorgente migliore.
Ovviamente questi vantaggi si traducono anche a livello economico.
C'è da dire che è un prodotto che non va bene dappertutto e che si sposa molto bene sul settore alberghiero e sull'industria, mentre sul residenziale può non essere la soluzione più adatta...
In ogni caso vanno fatte tutte le valutazioni e analisi tecniche del caso e questo è un aspetto che noi della Soluzioni Green sottolineiamo sempre.
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