I sistemi idrotermici rientrano nella categoria dei sistemi geotermici in quanto per riscaldare e raffrescare gli edifici si utilizza lo scambio termico con il sottosuolo. Il calore del sottosuolo diventa quindi utilizzabile grazie all’acqua di falda che diventa il fluido termovettore utilizzato dalla pompa di calore.
Una falda acquifera è un serbatoio energetico in grado di mantenere la sua temperatura sia quando il calore viene rilasciato (nella fase estiva di raffrescamento) e sia quando il calore viene assorbito (nella fase invernale di riscaldamento). Il rilascio e l’assorbimento di calore avviene tramite una pompa di calore geotermica, anche detta pompa di calore acqua-acqua.
Viene pertanto utilizzata una pompa sommersa che emunge l’acqua dalla falda acquifera tramite un pozzo artesiano e la spinge verso la pompa di calore. L’acqua di scarico deve essere smaltita in due modi. Attraverso un secondo pozzo che scarica nella stessa falda acquifera (scambiatore geotermico a circuito aperto bilanciato). Su corpi idrici superficiali (scambiatore geotermico a circuito aperto non bilanciato).
Le pompe di calore geotermiche
Le pompe di calore geotermiche utilizzano la falda acquifera come serbatoio di calore per il riscaldamento e il raffrecamento degli ambienti negli edifici. Nei mesi invernali il calore viene trasferito all’edificio dall’acqua prelevata dalla falda. In estate invece il calore da smaltire per raffrescare l’edificio viene restituito all’acqua prelevata dalla falda. La pompa di calore geotermica alimentata ad acqua di falda (sistema idrotermico), ha bisogno di energia elettrica per funzionare.
In condizioni medie per ogni kWh elettrico utilizzato si forniscono almeno 5 kWh termici. E’ pertanto un sistema più efficiente del sistema geotermico a circuito chiuso. Infatti la temperatura dell’acqua di una falda è mediamente più alta della temperatura di lavoro del sistema geotermico a circuito chiuso. Da normativa tecnica si considera che la pompa di calore alimentata in acqua di falda lavora con temperature lato sorgente di 10°C.
Scambiatore geotermico in acqua di falda
A differenza dei sistemi geotermici a circuito chiuso in questo caso la normativa è molto più stringente. Per i corpi idrici sotterranei infatti ogni Provincia ha la sua specifica legislazione. Inoltre si tratta dello sfruttamento di un bene comune quali sono le risorse idriche. Bisogna infatti considerare che lo scambio termico avviene grazie al quantitativo d’acqua di cui la pompa di calore ha bisogno per funzionare. In altre parole maggiore sarà la potenza termica richiesta e maggiore sarà di conseguenza la portata richiesta alla falda acquifera.
Questo aspetto non è secondario per due motivi.
Il primo riguarda l’emungimento: cosa avviene al livello della falda nel momento in cui andiamo a sottrarre acqua con una certa portata oraria e giornaliera? Diviene importante fare il cosiddetto test di portata, che serve a verificare eventuali abbassamenti della falda dovuti al prelievo.
Il secondo punto da prendere in considerazione, solo nel caso di impianti bilanciati, è la reimmissione nel secondo pozzo. Non sempre la reimmisione è possibile se la pressione della falda acquifera è maggiore della pressione con cui l’acqua viene pompata.
Collaudo impianto idrotermico
Collaudo e primo avviamento di impianto geotermico in acqua di falda, basato su pompa di calore NIBE F1245.
Potenza termica 6 kW.