Pompe di calore

Pompa di calore geotermica o ad aria: qual è meglio?

Risposta rapida

Le pompe di calore geotermiche rendono circa il 10–20% in più di quelle ad aria e mantengono questa efficienza tutto l'inverno, perché il terreno sotto 1,5 m resta a 8–12 °C tutto l'anno. Il monitoraggio sul campo nel Regno Unito ha misurato un fattore di prestazione stagionale medio di 2,81 su 428 unità ad aria e un COP mediano di 3,10 a −5 °C per le geotermiche contro 2,30 per quelle ad aria. La pompa di calore ad aria vince sul costo di installazione, in genere da metà a un terzo di un intervento geotermico, oltre che su spazio e semplicità di sostituzione, il che la rende la scelta più conveniente per la maggior parte delle case da riqualificare.

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Quanto è più efficiente una pompa di calore geotermica?

La geotermica rende circa il 10–20% in più nell'arco di una stagione e mantiene questa efficienza quando il tempo è al peggio. Il progetto dimostrativo britannico Electrification of Heat ha misurato un fattore di prestazione stagionale medio di 2,81 su 428 unità ad aria monitorate, mentre i suoi sistemi geotermici hanno mantenuto un COP mediano di 3,10 a −5 °C quando le unità ad aria erano scese a 2,30.

Il motivo è la temperatura della sorgente. L'aria a −3 °C costringe il compressore a sollevare il calore di 48 °C per produrre acqua a 45 °C. Il terreno sotto circa 1,5 m si trova a 8–12 °C tutto l'anno in gran parte dell'Europa settentrionale e centrale, quindi per la stessa resa il salto è di soli 35 °C. La geotermica non esegue inoltre mai un ciclo di sbrinamento, eliminando una perdita che costa alle unità ad aria percentuali a una cifra di COP stagionale negli inverni umidi. Entrambe le tecnologie dipendono comunque molto più dai terminali di emissione che dalla sorgente: un sistema geotermico spinto a 55 °C perderà contro un sistema ad aria che lavora a 35 °C.

Quanto costa il circuito geotermico in spazio e denaro?

Il collettore è tutta la differenza tra le due tecnologie.

I circuiti orizzontali sono interrati a 1,2–1,5 m di profondità e richiedono circa 10 m di trincea per kW di pompa di calore, ovvero circa 30–50 m² di terreno indisturbato per kW in un terreno coesivo umido. Un impianto da 8 kW richiede quindi 250–400 m² di giardino che si è disposti a scavare e poi a non costruire, pavimentare o piantumare con alberi.

Le sonde verticali vengono perforate a 80–200 m di profondità. Le rese specifiche di estrazione vanno da circa 25 W per metro in sabbia e ghiaia asciutte a 70–80 W/m in ghiaie acquifere e roccia dura, con argilla e limo umidi in genere 35–50 W/m. Una pompa di calore da 8 kW che preleva circa 6 kW dal terreno richiede quindi da 75 m a 240 m di profondità di sonda in base alla sola geologia. Le sonde occupano pochissima superficie ma portano con sé una trivella, un'indagine del terreno e, nella maggior parte dei Paesi, un'autorizzazione per le acque sotterranee.

Ad ariaGeotermica (orizzontale)Geotermica (a sonde)
SPF misurato tipico2,8 – 3,23,2 – 4,03,2 – 4,2
Spazio esterno1 – 2 m² accanto a una parete30 – 50 m² per kW~5 m² per sonda
Opere nel terrenoNessunaScavo a 1,2 – 1,5 m di profonditàPerforazione a 80 – 200 m
Costo rispetto alla pompa ad ariaRiferimento~1,5 – 2×~2 – 3×
Perdite di sbrinamentoSìNessunaNessuna
Rumore esternoVentilatore e compressoreNessunoNessuno
Rischio autorizzativoNorme su collocazione e rumoreScavo, radici, servizi interratiAutorizzazione acque sotterranee / perforazione

Quale si adatta alla mia proprietà?

Scelga la geotermica se dispone del terreno o del budget per la perforazione, prevede di restare abbastanza a lungo perché il divario nei costi di esercizio ripaghi le opere nel terreno, desidera zero rumore esterno o ha bisogno del raffrescamento estivo: un circuito geotermico fornisce un raffrescamento passivo quasi gratuito per il quale un'unità ad aria deve far funzionare il compressore.

Scelga quella ad aria quando il giardino è piccolo, condiviso o già sistemato; quando il progetto deve rientrare in un normale budget e in tempi normali di riqualificazione; o quando l'edificio è un appartamento o una casa a schiera intermedia. La pompa di calore ad aria è anche molto più facile da sostituire a fine vita: l'unità è una scatola imbullonata a una parete, non un campo di tubi interrati.

La geotermica vince ancora se si conta l'intero intervento?

Spesso non sul solo piano economico. Il guadagno di efficienza è reale ma modesto, forse il 15% dell'elettricità per il riscaldamento, mentre le opere nel terreno possono raddoppiare o triplicare il costo di installazione. La maggior parte dei programmi di incentivazione europei paga lo stesso importo di riferimento per entrambe le tecnologie, il che favorisce silenziosamente quella meno costosa; si veda quali Paesi europei offrono incentivi per le pompe di calore nel 2026?. La geotermica si ripaga sugli edifici grandi o di lunga durata, su impianti condivisi che servono più abitazioni e ovunque il circuito possa fare anche da dissipatore per il raffrescamento.

Ciò che decide l'esito in entrambi i casi è identico: il calcolo del carico termico, il dimensionamento dei terminali di emissione e la temperatura di mandata attorno a cui è progettato l'impianto. Se questi aspetti sono corretti, un'unità ad aria batte comodamente una geotermica progettata male. Solimpeks costruisce le proprie pompe di calore aria-acqua attorno a questa priorità, compresi i modelli Varm Up EVI omologati per funzionare fino a −30 °C di temperatura ambiente, in modo che l'opzione ad aria resti praticabile nei climi davvero freddi.

Quale dura di più e richiede meno manutenzione?

Il campo geotermico è il componente più longevo di qualsiasi impianto di riscaldamento: i circuiti in polietilene sono normalmente specificati per 50 anni o più, quindi una casa geotermica alla fine sostituisce solo l'unità interna dopo 20–25 anni. Le unità ad aria vivono 15–20 anni all'aperto, con scambiatore di calore, ventilatore e circuito di sbrinamento tutti esposti a intemperie, salsedine e foglie. La manutenzione annuale è per il resto paragonabile: controlli del refrigerante e delle portate, pulizia dei filtri e una verifica della regolazione.

Domande frequenti

Vale la pena spendere di più per una pompa di calore geotermica?

Ne vale la pena quando l'immobile è grande, di lunga durata o ha comunque bisogno di opere nel terreno, e quando serve anche il raffrescamento. Per una tipica casa da riqualificare, il guadagno di efficienza del 10–20% raramente ripaga, nella vita utile dell'apparecchio stesso, opere nel terreno che costano da due a tre volte un'installazione ad aria.

Quanto deve essere profonda una sonda geotermica?

Tra 80 m e 200 m per un impianto domestico, dimensionata in base alla geologia e non alla dimensione della casa. Le rese di estrazione vanno da circa 25 W/m in sabbia asciutta a 70–80 W/m in roccia acquifera, quindi una pompa di calore da 8 kW può richiedere 75 m in un buon terreno o 240 m in un terreno scadente.

Una pompa di calore geotermica può funzionare in un giardino piccolo?

Solo con sonde verticali. I collettori orizzontali richiedono circa 30–50 m² di terreno per kW, il che esclude la maggior parte dei lotti urbani, mentre una sonda occupa pochi metri quadrati di superficie. Le sonde costano di più e richiedono di solito un'autorizzazione.

Le pompe di calore geotermiche richiedono il permesso di costruire?

Nella maggior parte dei Paesi europei la pompa di calore in sé no, perché non c'è un'unità esterna da vedere o sentire. A essere regolati sono i lavori nel terreno: la perforazione richiede normalmente la notifica all'autorità per le acque sotterranee o geologica, e gli scavi devono evitare alberi protetti e servizi interrati.

Fonti e approfondimenti

L'autore

Ingegneria delle pompe di calore