pompa di calore geotermica con collettore di superficie

L'energia geotermica è proprio sotto i nostri piedi e fornisce una fonte di energia pulita per il riscaldamento degli edifici residenziali. Ma qual è il modo migliore per utilizzare questo calore naturale? Se si dispone di spazio sufficiente, i collettori di superficie sono un'alternativa più economica alla perforazione geotermica. In questo articolo imparerai tutto ciò che devi sapere sui collezionisti di aree.

‍

Cos'è un collezionista di aree?

Un collettore di superficie è un sistema di tubazioni disposto orizzontalmente nel terreno che fornisce a una pompa di calore energia geotermica dallo strato di terreno vicino alla superficie. I tubi si trovano generalmente a pochi metri di profondità e richiedono un'ampia area non edificata. I collettori di superficie sono un'alternativa economica alle sonde geotermiche, ma sono adatti solo per appezzamenti di terreno con spazio sufficiente.

Quali tipi di collettori di aree esistono?

Esistono vari tipi di collettori di superficie per pompe di calore geotermiche, inclusi i collettori ad area classici, i collettori a trincea, i cestelli di calore geotermici e i collettori a spirale. Variano in termini di design, requisiti di spazio ed efficienza e possono essere utilizzati in modo flessibile a seconda delle dimensioni del terreno.

‍

Come funziona una pompa di calore geotermica con collettore di superficie?

Uno pompa di calore geotermica Con un collettore di superficie, l'energia geotermica in prossimità della superficie immagazzinata nel terreno viene utilizzata per riscaldare un edificio. Il collettore di superficie estrae il calore dal terreno a una profondità compresa tra 1,2 e 1,5 metri tramite un sistema di tubazioni con liquido salino circolante. Questo trasporta l'energia geotermica alla pompa di calore, dove viene trasferita a un refrigerante nell'evaporatore. Il refrigerante evapora, viene compresso nel compressore e quindi fortemente riscaldato. Nel condensatore, trasferisce il calore all'impianto di riscaldamento. Viene quindi espanso nella valvola di espansione, si liquefa nuovamente e il ciclo ricomincia da capo.

Di quale area ha bisogno un raccoglitore di aree?

Un collettore di superficie richiede generalmente da 2 a 2,5 volte lo spazio abitativo per essere riscaldato, a seconda del carico di riscaldamento e delle condizioni del terreno. Per una casa unifamiliare con 150 m² di superficie abitabile, sono necessari circa 300-400 m² di spazio libero.

‍

A che profondità vengono installati i collettori di superficie?

I collettori di superficie vengono generalmente installati a una profondità compresa tra 1,2 e 1,5 metri in modo che possano rimuovere permanentemente il calore dal terreno al di sotto della linea di gelo. I collettori da trincea e i collettori a spirale sono generalmente più bassi, tra 1,5 e 2,0 metri. I cestelli di energia geotermica vengono utilizzati verticalmente e raggiungono profondità fino a 5 metri.

Quanto costa una pompa di calore geotermica con collettori di superficie?

Una pompa di calore geotermica con collettori di superficie costa un totale compreso tra 16.000 e 30.000 euro, a seconda delle dimensioni dell'edificio e della spesa. La pompa di calore, compresa l'installazione, costa dai 12.000 ai 20.000 euro, mentre i collettori di superficie, compresi i lavori di sterro, costano dai 4.000 ai 10.000 euro.

Uno dei principali vantaggi dei collettori di superficie è che i proprietari terrieri possono eseguire autonomamente i lavori di sterro e l'installazione dei collettori. Di conseguenza, è possibile ridurre notevolmente i costi, soprattutto quando si tratta di superfici piane facilmente accessibili.

Quali sono i vantaggi dei collettori geotermici?

I collettori geotermici offrono un modo efficiente ed economico per utilizzare il calore rinnovabile proveniente dal terreno, in particolare per gli edifici con spazio sufficiente.

• Bassi costi di investimento: I collettori di superficie sono più economici delle sonde geotermiche, poiché non è necessaria alcuna perforazione e l'installazione viene eseguita vicino alla superficie.
• Nessuna approvazione: In molte regioni non è richiesta alcuna autorizzazione, poiché non sono necessari lavori di sterro profondi come le sonde.
• Puoi usarlo tu stesso: I costruttori con competenze tecniche possono eseguire autonomamente i lavori di sterro e l'installazione e quindi risparmiare sui costi.
• Resistente e a bassa manutenzione: I sistemi di tubazioni sono protetti nel terreno, sono robusti e funzionano in modo affidabile per decenni.
• Buona efficienza con spazio sufficiente: Se progettati correttamente, i collettori di superficie forniscono una fonte di calore stabile e uniforme durante tutto l'anno.
• Raffreddamento gratuito: in estate, le temperature più basse possono essere utilizzate per raffreddare la casa, con un consumo energetico molto basso.

Quali sono gli svantaggi dei collettori geotermici?

Il principale svantaggio dei collettori geotermici è l'elevato fabbisogno di spazio, in quanto è richiesto almeno da 2 a 2,5 volte lo spazio abitativo come superficie libera. Inoltre, i collettori non devono essere costruiti o piantati con radici profonde, il che limita l'uso del giardino.

Requisiti per la pompa di calore geotermica con collettore di superficie

Il funzionamento di una pompa di calore geotermica con un collettore di superficie richiede un appezzamento di terreno sufficientemente ampio e non edificato con condizioni del terreno adeguate. Devono essere soddisfatti anche altri requisiti tecnici e legali.

• Area del terreno sufficiente: È richiesto almeno da 2 a 2,5 volte lo spazio abitativo, a seconda del carico di riscaldamento e del tipo di terreno. L'area deve rimanere permanentemente libera dallo sviluppo e dalle piantagioni con radici profonde.
• Terreno adatto: I terreni umidi e termoconduttori come l'argilla o l'argilla sono ideali. I terreni asciutti e sabbiosi richiedono aree di raccolta più ampie o sono meno efficienti.
• Profondità di montaggio antigelo: I tubi devono essere posati a una profondità compresa tra 1,2 e 1,5 metri in modo da rimuovere permanentemente il calore e prevenire danni da gelo.
• Bassa sigillatura superficiale: I terreni asfaltati o fortemente impermeabilizzati non sono adatti in quanto la superficie non può assorbire abbastanza calore.
• Spazio per il dragaggio: L'accesso per i lavori di sterro deve essere garantito. Le strade di accesso strette o i pendii collinari possono rendere difficile o costosa l'installazione.
• Riscaldamento a bassa temperatura: Affinché la pompa di calore funzioni in modo efficiente, la pompa di calore deve funzionare con una bassa temperatura di flusso. Per questo, è necessario il riscaldamento a pannelli o i radiatori a bassa temperatura.
• Requisito di approvazione, se applicabile: In alcune regioni, l'installazione può richiedere l'approvazione, ad esempio nel caso di aree di protezione dell'acqua o di determinati requisiti edilizi.

Cosa devo considerare con i collezionisti di aree?

Con i collettori di superficie, è necessario prestare particolare attenzione a un'attenta pianificazione e all'installazione professionale in modo che il sistema funzioni in modo efficiente e senza problemi a lungo termine.

• Mantenere una distanza tra i circuiti delle tubazioni: I tubi devono essere disposti in anelli paralleli a una distanza di circa 0,5-0,7 m in modo che i collettori non si influenzino termicamente l'un l'altro.
• Mantieni costante la profondità di installazione: I tubi devono essere posizionati uniformemente a una profondità compresa tra 1,2 e 1,5 m per garantire un assorbimento uniforme del calore dal terreno e prevenire danni da gelo.
• Prevenzione delle sacche d'aria e delle pieghe: Durante la posa, i tubi devono essere posati senza tensione e senza raggi di curvatura stretti. Le sacche d'aria nel sistema ostacolano la circolazione della salamoia.
• Regolazione idraulica delle lunghezze dei tubi: Tutti i circuiti delle tubazioni devono essere di uguale lunghezza o bilanciati idraulicamente per garantire un flusso uniforme.
• Contrassegnare l'area del raccoglitore sul piano: L'ubicazione esatta dei collettori di superficie deve essere documentata e annotata nella planimetria del sito in modo che la successiva costruzione o piantumazione non sia messa in pericolo.
• Nessuna grave compattazione del terreno dopo l'installazione: Dopo il riempimento, la superficie del collettore non deve essere scavalcata con macchinari pesanti, poiché ciò influirà a lungo termine sull'assorbimento di calore del terreno.
• Consentire l'assorbimento del calore in estate: L'area dovrebbe rimanere il più aperta possibile in modo che il terreno possa rigenerarsi in estate e immagazzinare calore per il prossimo inverno.

Per quanto tempo i collettori di superficie conservano l'energia geotermica?

I collettori di superficie possono fornire energia geotermica in modo affidabile per oltre 50 anni se sono stati progettati e installati professionalmente. I tubi sono generalmente realizzati in plastica robusta e resistente alla corrosione (ad esempio PE-Xa), progettata per una lunga durata nel terreno. Oltre alla qualità del materiale, una rimozione uniforme del calore e una buona rigenerazione del suolo mediante il riscaldamento estivo sono fattori decisivi per la durabilità.

Ho bisogno di un permesso?

Di norma, non è richiesta alcuna autorizzazione per i collettori di superficie, ma può essere necessaria la registrazione presso l'autorità idrica inferiore, in particolare nelle aree di protezione delle acque o nei grandi impianti. È consigliabile ottenere informazioni dall'autorità competente prima di iniziare i lavori.

Cosa succede al pavimento dopo l'installazione?

Dopo l'installazione dei collettori di superficie, il pavimento rimane permanentemente influenzato termicamente, poiché il calore viene continuamente rimosso da esso. Di conseguenza, la terra si raffredda leggermente nell'area del collettore, ma può rigenerarsi durante l'estate. L'area non deve essere costruita o compressa pesantemente in modo che l'aria, la pioggia e il calore solare consentano il naturale ritorno del calore. Le piante con radici profonde o le superfici sigillate possono compromettere questa rigenerazione e ridurre l'efficienza a lungo termine.

Quali sono le alternative ai collettori geotermici?

Le alternative ai collettori di aree sono Sonde terrestri, sistemi a pozzo (pompe di calore per acque sotterranee) e pompe di calore aria-acqua. Tutti e tre i sistemi utilizzano diverse fonti di calore: le sonde geotermiche assorbono il calore dagli strati profondi della terra, i pozzi dalle acque sotterranee e le pompe di calore aria-acqua dall'aria ambiente. La selezione dipende dall'appezzamento di terreno, dalle condizioni del terreno, dai requisiti normativi e dal budget.

autarc: il vostro partner per una pianificazione efficiente delle pompe di calore: scoprite subito di più!

Affidatevi alla qualità e all'esperienza nella pianificazione e installazione di sistemi a pompa di calore. Con il nostro Controllo della pompa di calore ricevi un supporto completo in modo da poter implementare i tuoi progetti in modo efficiente e sostenibile. Contattateci oggi stesso e approfittate delle nostre conoscenze specialistiche!

‍

‍