Le pompe di calore geotermiche: costi, vantaggi e cosa le frena in Italia

Dal blog https://www.qualenergia.it/

 10 Luglio 2020 Alessandro Codegoni

Ecco cosa scoraggia in Italia la diffusione delle pompe di calore geotermiche. Le differenze con le pompe di calore ad aria, le migliori applicazioni e i prezzi. La potenziale spinta del superbonus.

La storia delle innovazioni ci rivela che non sempre nella competizione sul mercato, il sistema tecnologicamente migliore prevale sugli altri: è successo, per esempio, con le videocassette, dove il Vhs ha prevalso sul Betamax, pur considerato superiore.

Sta succedendo, in Italia, con i sistemi di climatizzazione a pompa di calore, dove stanno per ora stravincendo quelli ad aria (PdCA), rispetto a quelli a sonda geotermica (PdCG, di cui ci siamo occupati più volte, per esempio qui), nonostante i secondi siano superiori per efficienza, durata e convenienza sul lungo periodo.

«La preferenza verso le PdCA in realtà esiste anche nel resto d’Europa, ma è molto meno pronunciata che da noi», precisa Loredana Torsello dirigente del Laboratorio del Centro di Eccellenza per la Geotermia (CEGLab) di Larderello, che si occupa anche di consulenza e progettazione di sistemi a PdCG.

In media nel continente il 4,7% della potenza installata in PdC è da geotermiche e il resto da aerotermiche, con percentuali che però crescono nel Nord Europa, toccando una punta del 77% di PdCG in Polonia. In Italia, il paese di nascita della geotermia, le PdCG rappresentano un misero 0,0073% sul totale di potenza installata.

Torsello, con Dario Bonciani, responsabile tecnico del CEGLab, la geologa Melania Melani, e altri loro colleghi, hanno anche messo in rete un esauriente webinar sull’argomento delle pompe di calore geotermiche.

Con loro tre abbiamo provato a dipanare il mistero di questa eccezione italiana, l’allergia verso le PdCG. Però prima proviamo a sintetizzare la differenza fra i due sistemi.

Le differenze tra pompe di calore ad aria e geotermiche

Una PdC è una sorta di frigorifero al contrario: mentre un freezer prende il calore dal suo interno, attraverso un fluido refrigerante, e lo trasferisce all’esterno, la PdC per riscaldare prende il calore dall’ambiente esterno e lo concentra in un edificio. Quando serve, le PdC possono però anche funzionare al contrario, raffrescando gli ambienti, trasferendone il calore all’esterno.

Per svolgere questi servizi le PdC usano solo energia elettrica, e con un’efficienza così alta che anche se l’elettricità che usano arrivasse tutta dal bruciare metano in una centrale, in media consumerebbero la metà del gas necessario a una caldaia per riscaldare lo stesso edificio (vedi anche Le pompe di calore alla prova del superbonus).

Ciò che cambia fra PdCG e PdCA è la sorgente del calore: la prima lo estrae (o lo immette) dal sottosuolo, a decine di metri di profondità, la seconda lo estrae (o immette) dall’aria esterna.

Questo fa una enorme differenza, perché il sottosuolo alle profondità usate dalle PdCG, intorno ai 100 metri, ha una temperatura che si aggira sui 12 °C tutto l’anno, e la pompa funziona quindi sempre a regime costante, al massimo rendimento.

L’aria usata dalle PdCA, invece, varia enormemente di temperatura durante giorni e stagioni, costringendo a far operare la PdC quasi sempre lontano dall’optimum.

Il risultato è che le PdCG hanno una efficienza del 33-50% superiore alle PdCA, con consumi elettrici, nei casi migliori, trascurabile, mentre i consumi delle PdCA, possono essere pesanti, soprattutto nei climi freddi, quando la pompa fa una gran fatica a estrarre dall’aria il calore necessario.

E questo già può spiegare in parte l’amore per le PdCG in nord Europa. Ma c’è dell’altro.

Fattori che scoraggiano l’uso delle PdCG

«Un altro fattore che abbiamo notato in Italia è una notevole ignoranza verso il termine geotermia, per cui se uno sente ‘pompa geotermica’ pensa alle centrali di Larderello, e teme chi gli si installi qualcosa di simile vicino a casa. In realtà è il contrario: mentre le PdCA hanno una vistosa unità esterna con ventilatore e scambiatore di calore, le PdCG sono praticamente invisibili».

Scarsa conoscenza a parte, un altro fattore che deprime la domanda è forse la complessa fase di progettazione di un impianto a PdC, soprattutto se geotermico.

«Tutte le PdC rendono al meglio quando installate in edifici nuovi o profondamente ristrutturati, con la climatizzazione progettata intorno a loro, cioè con impianti a pavimento radiante o termoconvettori, che funzionino con salti termici relativamente ridotti rispetto alla sorgente. In quel caso si può anche usare lo stesso impianto per il raffrescamento estivo, raddoppiando la sua velocità di ammortamento: in Italia questo fattore è particolarmente importante, visti i nostri inverni sempre più miti e le estati sempre più bollenti. Se ci si allontana da quella condizione ideale, rendimenti e convenienza scendono, per cui servono simulazioni accurate sui costi/benefici prima di decidere se e come installare una PdC, soprattutto se geotermica, il cui impianto è più complesso».

Le PdC si possono installare anche al servizio di impianti a termosifoni tradizionali, ma in quel caso la necessità di produrre acqua a 50-60 °C aumenta i consumi, e si deve anche rinunciare al raffrescamento; e non sempre, soprattutto per abitazioni singole, questa soluzione può quindi convenire.

«Nel caso delle PdCG si deve poi anche valutare il tipo di terreno in cui si opera, che può essere più o meno adatto allo scambio di calore. I terreni alluvionali sabbiosi e saturi di acqua sono ideali, quelli rocciosi e secchi i meno adatti. Anche la temperatura del sottosuolo conta: non deve essere bassa, ma neanche troppo alta. Per progettare bene l’impianto, quindi, serve una consulenza geologica».

Con un impianto fotovoltaico

In compenso, usando solo elettricità, e meno di quelle ad aria, le PdCG, consentono un proficuo accoppiamento con il fotovoltaico.

«Abbiamo calcolato che una media casa monofamiliare, in cui si installi una PdCG in un impianto a termosifoni, quindi nella condizione peggiore, il solare fotovoltaico può annullare i consumi elettrici relativi alla pompa, con un impianto da 7-8 kWp e scambio sul posto. Se poi la PdCG è al servizio di un sistema dedicato, che comprenda anche il raffrescamento, tanto meglio perché in quel caso serve meno potenza FV e produzione solare e i consumi coincidono maggiormente»

Il prezzo iniziale dell’impianto

Il fattore determinante nello scarso appeal che le PdCG hanno sugli italiani è comunque il loro prezzo: se un impianto PdCA costa per un appartamento medio sui 7-8.000 euro, con una PdCG si va al doppio o più, e questo per molti italiani, ancora poco attenti al risparmio energetico, è un fattore che scoraggia.

«Sì, l’installazione delle PdCG richiede lungimiranza, perché anche se più costose, con i loro minori consumi e manutenzione, permettono di recuperare il maggiore investimento in pochi anni, sia rispetto alle PdCA che alle caldaie a gas. Ma pare che in Italia il cartellino del prezzo iniziale, sia spesso l’unico fattore che conta al momento di prendere la decisione».

Purtroppo, non ci sono all’orizzonte grossi cali di prezzo per le PdCG, essendo questa differenza di costo dovuta in buona parte alla fase di perforazione dei pozzi di scambio, dove c’è poca possibilità di scelta: bisogna affidarsi ad una ditta locale, e accettare i prezzi che impone, che possono essere alti, specialmente in ambito urbano.

Aspetti burocratici e incentivi

«A questo fatto inevitabile, si aggiungono i soliti problemi burocratici italiani, con una confusione di norme a livello locale sull’autorizzazione alle perforazioni, che aumentano tempi e costi. Dal 2018 giace in Parlamento una legge per uniformare e razionalizzare la materia, ma chissà quando emergerà dal cassetto in cui riposa».

E se si evitassero le perforazioni, usando come sorgente di calore le acque di pozzi già scavati e usati per irrigazione o acqua potabile?

«È possibile, ma l’acqua di ritorno al pozzo sarebbe più calda o più fredda di quella attinta e le normative sono molto severe in merito, soprattutto se si tratta di acqua potabile. Quindi usare l’acqua dei pozzi riduce le spese di perforazione, ma aumenta quelle di certificazione e autorizzazione. Al solito bisogna valutare il caso particolare».

Il riscatto per le PdCG potrebbe allora arrivare dal famoso superbonus contenuto nel decreto Rilancio recentemente approvato alla Camera: con il rimborso del 110% delle spese, anticipate da un istituto di credito o dai costruttori, diciamo che non ci sono più scuse per non adottare largamente questi dispositivi anche in Italia.

«Infatti, abbiamo già molte richieste per progetti e consulenze, ma fino a che non si precisano le normative tecniche e fiscali, che dovevano essere pronte il 1° luglio ma non si sono ancora viste, non ci possiamo muovere. E bisogna anche dire che raramente una PdCG è sufficiente a far fare il salto di due classi energetiche necessario per ottenere il superbonus; va comunque accoppiata ad altri interventi, come un cappotto termico un impianto fotovoltaico o altro, il che rende il progetto necessario più complesso, ma anche più completo».

Comunque, quando finalmente potrà partire, il superbonus rappresenterà la migliore occasione per l’Italia di recuperare terreno perduto sul resto d’Europa e creare anche un mercato interno e per le aziende italiane che producono ottime PdCG, e che oggi lavorano quasi solo per l’estero.

Le migliori applicazioni?

Ma allora, concludendo, per chi veramente le PdCG rappresentano la migliore soluzione?

«Impianti di medie dimensioni a PdCG, per condomini, aziende, scuole o uffici, nuovi o profondamente ristrutturati, sono quelli che consentono i migliori vantaggi in termini di recupero dell’investimento e risparmi successivi per i decenni di vita dell’impianto, mentre piccoli impianti monofamiliari, fatti mantenendo i termosifoni, sono all’estremo opposto».

Tutte le altre casistiche stanno nel mezzo.

«Purtroppo, grandi impianti a PdCG, che superino i 2 MW di potenza termica, sono da noi molto difficili da realizzare, in quanto la legge italiana li equipara ai pozzi geotermici per la produzione elettrica, richiedendo quindi adempimenti autorizzativi molto complessi e costosi come le valutazioni di impatto ambientale. Questo ha fatto sì che, per esempio, Ikea, che climatizza in tutto il mondo i suoi megastore con le PdCG, a Pisa abbia dovuto rinunciarvi per i tempi biblici che avrebbe dovuto attendere per avere i relativi permessi».

Insomma, consoliamoci, non solo i singoli cittadini fanno confusione quando sentono parlare di pompe di calore geotermiche…Potrebbe interessarti anche:

 Tags: pompe di calorepompe di calore geotermicheriscaldamento elettrico

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