Pompa di calore geotermica: confronto tra elettrica e a gas
La pompa di calore geotermica può essere elettrica oppure a gas ad assorbimento: due soluzioni che sfruttano la stabilità termica del sottosuolo ma si differenziano per alimentazione, impatto sulla potenza elettrica impegnata, costi di investimento e gestione, oltre che per indicatori di efficienza (COP e GUE). In questo articolo analizziamo funzionamento, ambiti applicativi, aspetti progettuali e autorizzativi, confronto in energia primaria e criteri decisionali per scegliere la soluzione più adatta in base a carichi termici, infrastrutture disponibili e obiettivi energetici del progetto.
Cos’è una pompa di calore e come funziona
Una pompa di calore è un sistema che trasferisce energia termica da una sorgente naturale (aria, acqua o terreno) all’impianto dell’edificio. Non produce calore tramite combustione diretta, ma utilizza un’energia di alimentazione (elettricità oppure gas) per attivare un ciclo termodinamico che consente di sfruttare una quota significativa di energia rinnovabile presente nell’ambiente.
L’energia termica resa disponibile all’impianto è composta da:
- energia fornita dall’alimentazione (elettrica o gas);
- energia rinnovabile prelevata dalla sorgente naturale tramite scambio termico.
Per un approfondimento generale sul funzionamento delle pompe di calore e sui parametri di efficienza (COP e GUE), si rimanda agli articoli dedicati presenti sul blog:
- Pompa di calore: cos’è, cosa fa, esempi d'uso, vantaggi e svantaggi
- Pompa di calore acqua-acqua: cos'è, cosa fa, vantaggi ed esempi
- Confronto fra pompa di calore a gas ed elettrica
- Come scegliere una pompa di calore: tipologie e criteri di scelta
- COP della pompa di calore: cosa significa e perché non basta da solo
- COP e GUE: cosa sono, come si calcolano e il fattore di conversione
La pompa di calore geotermica e la pompa di calore acqua-acqua sono la stessa cosa?
Definizione di "pompa di calore geotermica"
È legata alla sorgente termica, cioè al terreno.
Può funzionare tramite:
- sonde verticali o orizzontali immerse direttamente nel terreno (circuito chiuso);
- utilizzo diretto di acqua di falda sotterranea (circuito chiuso).
In entrambi i casi l’energia rinnovabile proviene dal sottosuolo.
Definizione di "pompa di calore acqua-acqua"
È una definizione legata al tipo di scambio termico interno alla macchina:
- lato sorgente → acqua
- lato impianto → acqua
Una pompa acqua-acqua può essere:
- geotermica (se usa falda sotterranea a circuito aperto);
- alimentata da altra sorgente idrica (lago, fiume, acqua di processo, ecc.).
Quando coincidono?
Coincidono quando la pompa di calore:
- utilizza acqua di falda sotterranea o sonde geotermiche a circuito chiuso,
- scambia calore tramite circuito idraulico su entrambi i lati.
In questo caso è corretto parlare di: pompa di calore geotermica acqua-acqua
Quando NON coincidono?
Non coincidono quando:
- una pompa è acqua-acqua ma utilizza una sorgente non geotermica (ad esempio acqua industriale);
- una pompa di calore è geotermica ma la classificazione commerciale enfatizza solo la sorgente (senza specificare il tipo di scambio).
Pompa di calore geotermica: caratteristiche e ambiti di applicazione
La pompa di calore geotermica utilizza il terreno come sorgente termica in inverno e come pozzo di calore in estate. Il principale vantaggio della geotermia è la stabilità termica del sottosuolo: a differenza dell’aria esterna, la temperatura del terreno varia in modo limitato durante l’anno, garantendo condizioni operative più costanti.
A supporto di questa affermazione, è utile considerare alcuni dati fisici sul comportamento termico del sottosuolo. Già a una profondità di circa 10–15 metri, la temperatura del terreno tende a stabilizzarsi e a rispecchiare la temperatura media annua dell’aria della zona, con oscillazioni generalmente contenute entro ±1–2 °C nel corso dell’anno. In molte aree italiane ciò significa avere una sorgente termica naturale compresa mediamente tra 12 e 15 °C in modo pressoché costante, indipendentemente dai picchi estivi o invernali. Se in superficie l’aria può passare, ad esempio, da -5 °C in inverno a +35 °C in estate (con escursioni superiori ai 40 °C), nel sottosuolo alla stessa latitudine la variazione stagionale è minima. Questa stabilità termica riduce il salto termico richiesto alla macchina, migliora la prevedibilità delle prestazioni stagionali e consente alla pompa di calore geotermica di funzionare in condizioni operative più favorevoli e meno stressanti rispetto alle pompe di calore aerotermiche, che utilizzano l’aria esterna come sorgente termica.
Perché la stabilità della sorgente è un vantaggio
La temperatura relativamente stabile del terreno consente alla macchina di lavorare in condizioni meno estreme rispetto alle pompe di calore aerotermiche.
Mentre l’aria può subire forti escursioni stagionali e giornaliere, il sottosuolo mantiene valori molto più costanti, riducendo le sollecitazioni operative sulla macchina.
Questo si traduce in:
- prestazioni più regolari nel corso dell’anno
La pompa di calore geotermica lavora con una sorgente che non subisce variazioni brusche di temperatura. Questo significa che il rendimento istantaneo e stagionale tende a mantenersi stabile sia nei periodi più freddi sia in quelli più caldi, senza cali marcati di efficienza legati alle condizioni climatiche esterne; - minore sensibilità ai picchi climatici
Durante ondate di freddo intenso o di caldo estremo, le pompe aerotermiche devono operare con salti termici più elevati, aumentando l’assorbimento energetico. La geotermia, invece, continua a scambiare energia con un terreno che resta su valori medi stabili, riducendo l’impatto dei picchi climatici sulle prestazioni e sui consumi; - maggiore prevedibilità dell’efficienza stagionale
La stabilità della sorgente rende più affidabili le simulazioni energetiche in fase progettuale. Il progettista può stimare con maggiore precisione il comportamento dell’impianto nel corso dell’anno, con minori scostamenti tra prestazioni teoriche e reali. Questo è particolarmente rilevante negli edifici con molte ore di funzionamento o con obiettivi energetici stringenti; - riduzione dello stress meccanico dei componenti
Operare in condizioni termiche meno variabili significa ridurre cicli di lavoro estremi, avviamenti frequenti e funzionamento in condizioni limite. Ciò può contribuire a una maggiore stabilità operativa nel tempo, a una gestione più lineare dei carichi e, potenzialmente, a una migliore durabilità dei componenti principali.
Tipologie di captazione: circuito chiuso e circuito aperto
Gli impianti geotermici possono essere realizzati con diverse configurazioni, che si differenziano per modalità di captazione dell’energia, requisiti di spazio, complessità autorizzativa e costi di realizzazione:
- Circuito chiuso con sonde verticali (perforazioni profonde).
È la soluzione più diffusa in ambito residenziale e terziario quando lo spazio superficiale è limitato.
Prevede la realizzazione di perforazioni verticali con profondità variabile, generalmente comprese tra 50 e 150 metri (ma possono essere maggiori in impianti di grande potenza). All’interno del foro viene inserita una sonda in materiale plastico ad alta resistenza (tipicamente in polietilene), attraversata da un fluido termovettore che scambia calore con il terreno.
Caratteristiche principali:- Elevata stabilità termica grazie alla profondità.
- Ingombro superficiale ridotto.
- Buona resa specifica per metro lineare di perforazione.
- Investimento iniziale più elevato per via delle opere di trivellazione.
- Iter autorizzativo variabile in base alla profondità e alla normativa regionale.
- Circuito chiuso con sonde orizzontali (maggiore superficie richiesta).
In questo caso le tubazioni vengono posate a bassa profondità (generalmente 1,0–2,0 metri) in trincee orizzontali. Il principio di funzionamento è analogo a quello delle sonde verticali: il fluido circola in un circuito chiuso e scambia energia con il terreno circostante.
Caratteristiche principali:- Costi di installazione inferiori rispetto alle sonde verticali.
- Necessità di ampie superfici libere (giardini o terreni adiacenti).
- Maggiore influenza delle condizioni climatiche superficiali.
- Minore resa per metro lineare rispetto alle sonde profonde.
- Circuito aperto con acqua di falda (maggiori vincoli autorizzativi).
Il sistema a circuito aperto utilizza direttamente acqua di falda come sorgente termica. L’acqua viene prelevata tramite un pozzo di captazione, attraversa lo scambiatore della pompa di calore e viene successivamente reimmessa in falda tramite un pozzo di restituzione.
Caratteristiche principali:- Temperature molto stabili e spesso leggermente superiori rispetto al terreno.
- Prestazioni elevate e costanti.
- Elevata efficienza energetica grazie alla qualità della sorgente.
- Necessità di verifiche idrogeologiche approfondite.
- Maggiore complessità autorizzativa (concessioni di derivazione e re-immissione).
- Verifica periodica della qualità dell’acqua emunta (contaminanti, sabbie, corpi estranei).
La scelta tra circuito chiuso verticale, circuito chiuso orizzontale e circuito aperto non è solo tecnica ma anche economica e normativa. Occorre valutare:
- Carico termico dell’edificio.
- Disponibilità di spazio.
- Caratteristiche geologiche e idrogeologiche del sito.
- Tempi e costi delle autorizzazioni.
- Strategia energetica complessiva del progetto.
Una corretta analisi preliminare consente di dimensionare in modo ottimale il campo di captazione, influenzando direttamente efficienza, durata e ritorno dell’investimento dell’impianto geotermico.
Ambiti applicativi ideali
La pompa di calore geotermica esprime il massimo potenziale in contesti in cui continuità di esercizio, stabilità delle prestazioni e integrazione impiantistica sono elementi centrali del progetto.
Nuove costruzioni e ristrutturazioni importanti
La geotermia è particolarmente indicata negli edifici di nuova realizzazione o soggetti a riqualificazione profonda, dove è possibile intervenire in modo integrato su involucro e impianto. In fase progettuale si possono dimensionare correttamente campo sonde, sistema di distribuzione e regolazione, massimizzando l’efficienza stagionale. Negli interventi di ristrutturazione importante (demolizione e ricostruzione, riqualificazione energetica globale), la geotermia consente di raggiungere elevati standard di prestazione energetica e facilitare il conseguimento di classi energetiche superiori.
Edifici con molte ore di funzionamento annue
La convenienza della geotermia cresce all’aumentare delle ore di utilizzo. Strutture come:
- alberghi e strutture ricettive,
- ospedali e case di cura,
- scuole e campus universitari,
- uffici direzionali e grandi superfici commerciali,
- impianti sportivi e piscine,
- edifici industriali con carichi termici continui,
beneficiano della stabilità della sorgente e della prevedibilità dei consumi. In questi casi, il maggior investimento iniziale viene compensato da costi di esercizio più contenuti e da una maggiore affidabilità operativa nel lungo periodo.
Impianti a bassa temperatura
La geotermia offre i migliori risultati quando abbinata a sistemi di emissione del calore a bassa temperatura, come:
- pannelli radianti a pavimento, parete o soffitto,
- ventilconvettori a bassa temperatura,
- sistemi ibridi con accumulo inerziale.
Minore è la temperatura di mandata richiesta, maggiore è l’efficienza complessiva del sistema. In questi contesti, la pompa di calore geotermica può lavorare con salti termici ridotti e condizioni operative particolarmente favorevoli.
Integrazione riscaldamento, raffrescamento e ACS
Uno dei principali punti di forza è la capacità di coprire in modo integrato più servizi energetici:
- riscaldamento invernale,
- raffrescamento estivo (anche in modalità free-cooling in determinate condizioni),
- produzione di acqua calda sanitaria.
Nei sistemi ben progettati, il bilanciamento stagionale dei carichi termici può migliorare la stabilità del campo geotermico nel tempo, ottimizzando il rendimento globale dell’impianto.
Applicazioni particolarmente vantaggiose
La pompa di calore geotermica risulta decisamente vantaggiosa quando:
- sono presenti carichi termici costanti e significativi durante l’anno;
- l’edificio richiede contemporaneamente riscaldamento e raffrescamento in diverse zone (ad esempio hotel o uffici con esposizioni differenti);
- si punta a una forte riduzione delle emissioni locali e alla stabilità dei costi energetici nel lungo periodo;
- vi sono vincoli acustici stringenti (la geotermia non utilizza aria esterna come sorgente primaria);
- si vuole evitare la variabilità prestazionale tipica dei sistemi aria-sorgente in climi con forti escursioni termiche.
In sintesi, la geotermia è una tecnologia particolarmente adatta a progetti in cui l’approccio non è solo impiantistico ma strategico: efficienza stagionale elevata, prevedibilità dei costi energetici e integrazione multi-servizio rappresentano i principali fattori di vantaggio competitivo.
Aspetti progettuali e autorizzativi
La realizzazione di un impianto geotermico richiede una fase preliminare strutturata, che non può essere improvvisata. Prima ancora dell’iter autorizzativo – che varia in base alla normativa regionale e locale – è necessario svolgere analisi tecniche e verifiche di fattibilità indispensabili per garantire sicurezza, durabilità ed efficienza dell’impianto.
Indagini tecniche e geologiche (necessarie a prescindere dal luogo)
Alcune verifiche sono sempre raccomandate, indipendentemente dalla regione o dal Comune in cui si realizza l’intervento.
- Analisi geologica e stratigrafica del terreno
- Studio della composizione del sottosuolo (argille, sabbie, rocce, presenza di falda, etc.).
- Valutazione della conducibilità termica del terreno.
- Identificazione di eventuali criticità geotecniche.
Questi elementi influenzano direttamente il dimensionamento del campo sonde e la resa termica per metro lineare di perforazione.
- Test di risposta termica (TRT – Thermal Response Test)
Nei progetti medio-grandi è buona prassi eseguire un TRT, che consente di:
- misurare la reale conducibilità termica del terreno,
- valutare la resistenza termica della perforazione,
- ottimizzare il numero e la profondità delle sonde.
Il test riduce il rischio di sovra- o sottodimensionamento, migliorando la sostenibilità economica dell’intervento.
- Studio del carico termico dell’edificio
- Analisi delle ore annue di funzionamento.
- Profilo stagionale dei carichi.
- Eventuale contemporaneità tra riscaldamento e raffrescamento.
Un corretto bilanciamento energetico è fondamentale per evitare nel tempo fenomeni di raffreddamento o surriscaldamento progressivo del terreno.
- Verifica idrogeologica (nei sistemi acqua-acqua o circuito aperto)
Anche dove non espressamente richiesto da norme locali, è sempre opportuno:
- valutare la portata disponibile della falda,
- verificare la qualità chimica dell’acqua,
- analizzare il rischio di incrostazioni o corrosione,
- stimare l’impatto termico sulla falda in fase di re-immissione.
Verifiche tecniche impiantistiche
Oltre alle indagini sul terreno, devono essere valutati:
- compatibilità con l’impianto di distribuzione (temperatura di mandata);
- disponibilità di potenza elettrica o gas;
- spazi tecnici per centrale termica e accumuli;
- integrazione con eventuali sistemi ausiliari;
- strategie di regolazione e controllo.
Iter autorizzativo: cosa dipende dal territorio
Diversamente dalle indagini tecniche, l’iter autorizzativo è fortemente influenzato da normativa regionale, provinciale e comunale.
Le principali variabili riguardano:
- profondità massima delle perforazioni consentite;
- regime autorizzativo (SCIA, autorizzazione unica, concessione idrica, ecc.);
- vincoli ambientali o paesaggistici;
- eventuali aree soggette a tutela idrogeologica;
- obblighi di monitoraggio.
Nel caso di circuito aperto con utilizzo di acqua di falda, l’iter può includere:
- concessione di derivazione,
- autorizzazione alla re-immissione,
- pareri degli enti competenti in materia ambientale.
Tempistiche e pianificazione
Le tempistiche possono variare sensibilmente in funzione:
- della tipologia di impianto (chiuso o aperto),
- della potenza installata,
- del contesto normativo locale.
Per questo motivo, la fase preliminare deve essere pianificata con anticipo rispetto alla realizzazione dell’edificio o alla riqualificazione impiantistica.
Sintesi progettuale
Ancora una volta si capisce come la geotermia debba essere non solo una scelta tecnologica, ma una scelta progettuale integrata.
Un corretto approccio preliminare, basato su analisi geologica, dimensionamento accurato e valutazione normativa, consente di:
- ridurre rischi tecnici,
- ottimizzare l’investimento,
- garantire stabilità prestazionale nel lungo periodo,
- prevenire criticità autorizzative.
La qualità della fase di progettazione incide direttamente sull’efficienza e sulla sostenibilità dell’impianto per l’intero ciclo di vita.
Confronto tra pompa di calore geotermica elettrica e geotermica a gas
Efficienza: COP e GUE
La pompa di calore geotermica elettrica utilizza il COP come indicatore di efficienza. La pompa di calore geotermica a gas ad assorbimento utilizza il GUE. Entrambi misurano il rapporto tra energia termica resa ed energia impiegata.
Il primo aspetto da chiarire è che COP e GUE non sono direttamente paragonabili , anche se entrambi esprimono un rapporto tra energia utile prodotta ed energia di alimentazione impiegata.
- COP (Coefficient of Performance) → utilizzato per le pompe di calore elettriche.
Indica il rapporto tra energia termica resa e energia elettrica assorbita. - GUE (Gas Utilization Efficiency) → utilizzato per le pompe di calore a gas ad assorbimento.
Indica il rapporto tra energia termica resa e energia del gas consumata.
Il rapporto tra COP e GUE
La differenza principale è che il COP fa riferimento all’energia elettrica assorbita, mentre il GUE fa riferimento al gas bruciato come energia primaria.
Nel confronto reale tra sistemi occorre considerare:
- il rendimento di produzione e trasporto dell’energia elettrica (centrali, rete, trasformazioni);
- il rendimento di combustione e distribuzione del gas;
- il mix energetico locale.
Per questo motivo, COP e GUE non sono direttamente confrontabili in modo matematico, ma devono essere letti nel contesto energetico complessivo dell’edificio e del territorio.
Valori medi di efficienza
In condizioni geotermiche (quindi con sorgente stabile):
Pompa di calore geotermica elettrica
- COP nominale tipico: 4,0 – 5,0
- COP stagionale (SCOP) realistico: 3,5 – 4,5
Questo significa che per ogni 1 kWh elettrico assorbito, la macchina può rendere mediamente 3,5–4,5 kWh termici utili.
Pompa di calore geotermica a gas ad assorbimento
- GUE tipico: 1,4 – 1,75
Questo significa che per ogni 1 kWh di energia contenuta nel gas, la macchina può rendere 1,4–1,75 kWh termici utili, grazie al contributo dell’energia rinnovabile prelevata dal terreno.
Interpretazione corretta dei numeri
Il COP appare numericamente più alto perché l’unità di riferimento è l’energia elettrica, che è una forma di energia “pregiata”. Il GUE ha valori numerici inferiori, ma fa riferimento direttamente all’energia primaria del combustibile.
Per confrontare in modo equo una pompa di calore geotermica elettrica e una geotermica a gas ad assorbimento è necessario considerare l’energia primaria complessiva impiegata, cioè tenere conto non solo dell’energia consumata direttamente dalla macchina, ma anche delle perdite legate alla produzione e fornitura dell’energia stessa.
Nel caso dell’elettricità, infatti, la produzione e la distribuzione comportano consumi e perdite energetiche: in molte reti elettriche la resa complessiva dalla fonte primaria alla presa dell’utente è dell’ordine del 36–40% circa. Ciò significa che per ottenere 1 kWh di elettricità utile ne vengono consumati circa 2,5–2,8 kWh di energia primaria.
Conversione dei parametri di prestazione
- Pompa di calore geotermica elettrica:
Se un COP elettrico è pari a circa 4, significa che la macchina produce 4 kWh di calore per ogni 1 kWh di elettricità consumata.
Convertendo in energia primaria:
4 kWh termici / (2,5–2,8 kWh energia primaria elettrica) ≈ 1,4–1,6 kWh termici per kWh energia primaria. - Pompa di calore geotermica a gas ad assorbimento:
Con un GUE medio di circa 1,5, la macchina produce circa 1,5 kWh di calore per ogni 1 kWh di energia primaria gas consumata direttamente.
Applicando il fattore di conversione della rete elettrica, l’efficienza primaria complessiva della pompa di calore geotermica elettrica risulta in linea o leggermente superiore a quella di una pompa a gas ad assorbimento (nell’esempio riportato circa 1,4 – 1,6 vs 1,5). Questo confronto dimostra che, nonostante il valore numerico del COP sia molto più elevato del GUE, quando si considerano le perdite legate alla produzione di elettricità i due valori sono pressoché uguali.
Impatto sulla potenza elettrica impegnata
Uno degli aspetti spesso sottovalutati nel confronto tra pompa di calore geotermica elettrica e pompa di calore geotermica a gas ad assorbimento è l’effetto sulla potenza elettrica impegnata dell’edificio.
Soluzione geotermica elettrica
La pompa di calore elettrica utilizza l’energia elettrica come unica fonte di alimentazione del ciclo termodinamico. In edifici con carichi termici medio-elevati, questo può comportare:
- incremento della potenza contrattuale richiesta;
- adeguamento del quadro elettrico generale;
- verifica della capacità della cabina di trasformazione (in ambito industriale o terziario);
- maggiori assorbimenti di punta nelle giornate più fredde o più calde.
Ad esempio, un impianto da 100 kW termici con COP 4 richiede circa 25 kW elettrici in condizioni nominali. In presenza di più unità o carichi simultanei (ACS, raffrescamento, ventilazione), la potenza impegnata può diventare un elemento critico.
Questo aspetto è particolarmente rilevante in:
- edifici esistenti con potenza elettrica limitata;
- aree dove l’incremento di potenza comporta costi fissi elevati;
- contesti in cui la rete elettrica locale presenta vincoli infrastrutturali.
Soluzione geotermica a gas ad assorbimento
La pompa di calore a gas ad assorbimento utilizza il gas come energia principale per attivare il ciclo termodinamico. L’energia elettrica è richiesta solo per:
- circolatori,
- sistemi di controllo,
- eventuali sistemi ausiliari.
L’assorbimento elettrico risulta quindi molto più contenuto rispetto a una macchina elettrica di pari potenza termica.
Nel caso di un impianto da 100 kW termici, l’assorbimento elettrico può essere inferiore a 2 kW, mentre la quota principale di energia viene trasferita sulla rete gas.
Impatto ambientale
L’impatto ambientale di una pompa di calore geotermica dipende in larga misura dal mix energetico locale e dalla fonte di alimentazione utilizzata. Nel caso delle soluzioni elettriche, le emissioni indirette sono legate alle modalità di produzione dell’energia elettrica (fonti rinnovabili, termoelettrico, mix nazionale o regionale). In contesti con elevata quota di rinnovabili, l’impatto emissivo può risultare particolarmente contenuto; al contrario, in reti fortemente dipendenti da fonti fossili, l’energia primaria associata può incidere maggiormente sul bilancio ambientale complessivo.
Le soluzioni a gas ad assorbimento, pur utilizzando un combustibile, integrano comunque una quota significativa di energia rinnovabile geotermica. Inoltre, possono impiegare combustibili a minor impatto emissivo rispetto a soluzioni tradizionali, contribuendo a una riduzione delle emissioni rispetto ai sistemi di riscaldamento convenzionali.
In entrambi i casi, la presenza della sorgente geotermica garantisce che una parte rilevante dell’energia termica prodotta provenga da fonte ambientale rinnovabile, migliorando l’efficienza complessiva del sistema rispetto alle tecnologie puramente fossili.
Investimento e costi di esercizio
Una parte rilevante dell’investimento riguarda il campo sonde o le opere idrauliche, che costituiscono spesso la voce di costo predominante in un impianto geotermico. I costi delle sonde possono variare in funzione di profondità, caratteristiche del terreno, accessibilità e condizioni locali, e rappresentano una componente significativa dell’investimento complessivo per qualsiasi sistema geotermico.
In alcune soluzioni geotermiche a gas ad assorbimento, come quelle basate su pompe ad alta efficienza progettate per ottimizzare il lavoro del campo geotermico, è possibile ottenere un risparmio sui costi di realizzazione delle sonde geotermiche anche superiore al 50% rispetto a impianti con pompe di calore elettriche, grazie a un dimensionamento e a curve di lavoro più favorevoli della macchina. Questo dato, riportato da produttori e casi applicativi, può risultare indicativo ma dipende da molteplici fattori legati alle caratteristiche del sito e non rappresenta un valore universale valido per ogni progetto.
Le differenze tra soluzione elettrica e soluzione a gas si concentrano poi sulla macchina e sulle infrastrutture di alimentazione: adeguamento della potenza elettrica disponibile nel primo caso, disponibilità e gestione della rete gas nel secondo. I costi di esercizio dipendono dal prezzo locale dell’elettricità e del gas, dal numero di ore annue di funzionamento e dal profilo di carico dell’edificio. In applicazioni con molte ore di utilizzo, la stabilità della sorgente geotermica può contribuire a una maggiore prevedibilità dei consumi e a un miglior controllo del costo energetico nel ciclo di vita dell’impianto.
Come scegliere tra geotermica elettrica e geotermica a gas
Quando privilegiare la soluzione elettrica
- Disponibilità adeguata di potenza elettrica.
- Integrazione con impianti fotovoltaici.
- Assenza o non convenienza della rete gas.
Quando privilegiare la soluzione a gas
- Vincoli sulla potenza elettrica disponibile.
- Elevati carichi termici continuativi.
- Riduzione degli assorbimenti elettrici di punta.
I sei criteri decisionali fondamentali
- Ore di funzionamento annue e profilo di carico.
- Temperatura di mandata richiesta.
- Costo locale di elettricità e gas.
- Vincoli autorizzativi e tempistiche.
- Obiettivi energetici e ambientali del progetto.
- Valore dell’investimento complessivo (apparecchiature, campo geotermico, infrastruttura energetica necessaria, elaborazione autorizzazioni).
La scelta tra pompa di calore geotermica elettrica e a gas è una decisione progettuale basata su analisi tecnica, condizioni energetiche locali e obiettivi di efficienza e sostenibilità.
FAQ – Domande frequenti
Qual è la differenza tra pompa di calore geotermica elettrica e geotermica a gas?
La differenza principale riguarda l’energia di alimentazione. La geotermica elettrica utilizza elettricità, mentre la geotermica a gas (ad assorbimento) utilizza un combustibile come il metano o il GPL. In entrambi i casi, però, una parte significativa dell’energia termica prodotta proviene dal terreno o dall’acqua tramite scambio termico, quindi da una fonte rinnovabile ambientale.
La pompa di calore geotermica è sempre una tecnologia rinnovabile?
La geotermia sfrutta una sorgente rinnovabile (terreno o acqua), ma richiede comunque un’energia di alimentazione per attivare il ciclo termodinamico. Il vantaggio è che l’energia utile resa all’impianto è superiore all’energia primaria consumata, grazie al contributo rinnovabile della sorgente.
Cosa significano COP e GUE nel confronto tra soluzioni elettriche e a gas?
Il COP (Coefficient of Performance) è l’indicatore tipico delle pompe di calore elettriche e misura quanta energia termica utile viene resa rispetto all’energia elettrica assorbita. Il GUE (Gas Utilization Efficiency) è l’indicatore delle pompe di calore a gas e misura quanta energia utile viene resa rispetto all’energia del gas utilizzata. Sono parametri diversi, ma entrambi servono a valutare l’efficienza complessiva del sistema.
Quando conviene scegliere una pompa di calore geotermica elettrica?
È generalmente indicata quando l’edificio dispone di adeguata potenza elettrica, quando si vuole integrare l’impianto con fotovoltaico e quando l’infrastruttura elettrica non rappresenta un limite tecnico o economico.
Quando conviene scegliere una pompa di calore geotermica a gas?
È particolarmente interessante quando la potenza elettrica disponibile è un vincolo, quando si desidera ridurre gli assorbimenti elettrici di punta e in edifici con carichi termici elevati o molte ore di funzionamento annue, dove la stabilità operativa è determinante. Inoltre, risulta conveniente quando la superficie disponibile per le sonde geotermiche è limitata.
La geotermia richiede sempre sonde verticali?
No. Un impianto geotermico può essere realizzato con sonde verticali, sonde orizzontali oppure con sistemi acqua-acqua che sfruttano una sorgente idrica, come una falda sotterranea. La scelta dipende dallo spazio disponibile, dalle caratteristiche del sottosuolo e dai vincoli autorizzativi locali.
Quali autorizzazioni servono per un impianto geotermico?
Le autorizzazioni variano in base alla tipologia di impianto e alla normativa regionale o comunale. In genere sono richieste verifiche tecniche preliminari e pratiche specifiche, soprattutto in presenza di perforazioni profonde o utilizzo di acqua di falda.
Quanto incide il campo sonde sui costi complessivi?
Nella geotermia una parte significativa dell’investimento riguarda il campo sonde o l’opera di captazione idraulica. Questa componente può incidere in modo rilevante sul costo iniziale, ma influisce anche su prestazioni, stabilità e costi nel ciclo di vita dell’impianto.
La scelta tra elettrico e gas cambia l’impatto ambientale?
Sì. L’impatto ambientale dipende dal mix energetico locale e dalle condizioni operative. Le soluzioni elettriche sono influenzate dalla fonte di produzione dell’energia elettrica, mentre le soluzioni a gas dipendono dal combustibile utilizzato. In entrambi i casi resta comunque il contributo rinnovabile garantito dallo scambio geotermico.
Quali sono i criteri principali per scegliere tra geotermica elettrica e geotermica a gas?
I criteri fondamentali sono: numero di ore annue di funzionamento, profilo di carico, temperatura richiesta dall’impianto, disponibilità e costo locale di elettricità e gas, vincoli autorizzativi e obiettivi energetici e ambientali del progetto.
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