Impianti geotermici e riscaldamento a pavimento: l’unione tra efficienza, emissioni ridotte e massimo comfort
La combinazione tra un impianto geotermico e un sistema di distribuzione a pavimento radiante può rivelarsi una scelta ideale in termini di comfort abitativo, efficienza energetica e praticità impiantistica.
Queste due soluzioni permettono di massimizzare l’una i benefici dell’altra, valorizzando i vantaggi di operare a bassa temperatura quando si parla di riscaldamento, senza correnti d’aria né ingombranti radiatori.
In questo modo le temperature all’interno degli edifici possono essere gestite in modo capillare in tutti gli ambienti e durante tutto l’anno, ottenendo un effetto di naturale benessere diffuso.
1. Come funziona un pavimento radiante?
Il sistema di distribuzione del calore a pavimento radiante consiste in tubazioni collocate sotto al rivestimento del pavimento stesso, all’interno delle quali circola acqua a una temperatura di mandata inferiore e meno soggetta a oscillazioni rispetto a quella di un tradizionale impianto a caloriferi (dotato di un’inferiore “inerzia termica”).
La temperatura dell’acqua che circola nelle serpentine è di circa 30-35°C in inverno, a fronte dei circa 50-55°C richiesti dai sistemi di distribuzione a radiatori (con ulteriori differenze a seconda del materiale e della conformazione dei radiatori stessi).
Un altro vantaggio considerevole consiste nel fatto che un sistema di distribuzione a pavimento radiante consente di soddisfare anche la funzione di raffrescamento estivo, senza doversi dotare di apparecchiature aggiuntive. In questo caso si lavora con temperature di mandata intorno ai 18°C: l’acqua che scorre all’interno delle serpentine preleva il calore dagli ambienti esterni, raffrescandoli in modo graduale ed efficace.
Questa soluzione, sia in modalità estiva che invernale, risulta generalmente molto valida se si punta a contenere il consumo di energia primaria finalizzato alla climatizzazione.
2. Come ottimizzare riscaldamento e raffrescamento con pavimento radiante
Uno dei principali vantaggi di un sistema di distribuzione a pavimento radiante consiste nella sua versatilità, derivante dalla possibilità di utilizzo sia nella stagione invernale che in quella estiva.
Il pavimento radiante utilizzato in modalità raffrescamento può essere alimentato con sistemi a pompa di calore geotermica che lavorano in active o passive cooling, congiuntamente a sistemi di deumidificazione nei mesi più caldi. Va evidenziato che la deumidificazione degli ambienti gioca un ruolo fondamentale, specie lavorando con temperature di mandata relativamente basse rispetto alla temperatura dell’aria: grazie ad essa, infatti, è possibile evitare l’emergere di condensa. Si può ad esempio ricorrere a sistemi di ventilazione meccanica (VMC), che gestiscono la circolazione dell’aria interna con un impatto minimo sulla climatizzazione degli ambienti.
Guarda questo video se vuoi approfondire il tema “raffrescamento attivo e passivo con la geotermia”.
3. Quali sono i vantaggi della geotermia abbinata al pavimento radiante?
I sistemi di distribuzione a pavimento radiante rappresentano a tutti gli effetti il terminale ideale per impianti di climatizzazione votati all’efficienza e al risparmio energetici. In tal senso, si sposano in modo complementare con la geotermia a bassa entalpia, che sta alla base della progettazione di impianti a pompa di calore atti a valorizzare il potenziale della temperatura costante disponibile nel sottosuolo.
Pur essendo in grado di lavorare anche ad alta temperatura, se abbinati a sistemi di distribuzione radiante gli impianti geotermici a pompa di calore permettono di ridurre ulteriormente i costi operativi legati alle funzioni di riscaldamento e raffrescamento, raggiungendo COP ancora più alti.
Ad oggi quella di installare sistemi di distribuzione radianti (ove possibile, a pavimento, parete o soffitto) è una scelta ampiamente diffusa, orientata al massimo rendimento energetico dell’impianto di generazione termica.
Comfort termico uniforme
In inverno, il pavimento radiante diffonde calore per irraggiamento dal basso, creando una sensazione di tepore naturale che segue il gradiente termico fisiologico del corpo umano. In estate, lo stesso sistema consente un generale abbassamento delle temperature per mitigare gli stress delle ondate di calore (da abbinare all’azione parallela di un adeguato impianto di deumidificazione).
Come detto, i tradizionali radiatori non sono in grado di supportare la funzione di raffrescamento e richiedono l’installazione di sistemi ulteriori come ventilconvettori o fan coil.
Efficienza elevata
La pompa di calore geotermica che serve sistemi radianti può lavorare con COP particolarmente elevati (4-5) grazie alle basse temperature: la differenza tra la temperatura del fluido vettore riscaldato dalla geotermia e la temperatura di mandata prevista risulta infatti inferiore rispetto ai sistemi convenzionali (e.g. termosifoni). Ciò si traduce in un’inferiore attività del compressore della pompa di calore e, di conseguenza, in un minore consumo elettrico della stessa.
In più, l’azione sinergica che si crea con l’alternanza di prelievo di calore dal campo sonde nei mesi invernali e la dissipazione nel terreno dell’energia termica prelevata dai locali interni nei mesi estivi, alimenta un meccanismo virtuoso di “pila termica” nel campo sonde.
Minimi interventi di manutenzione
I sistemi di distribuzione a pavimento radiante poi richiedono una manutenzione minima, così come l’impianto geotermico nel suo complesso.
4. Geotermia vs caldaia a condensazione in abbinamento al pavimento radiante
Installare un impianto geotermico a bassa entalpia in alternativa o in sostituzione ad una caldaia a condensazione è una scelta che può rivelarsi ancora più vantaggiosa quando siamo in presenza di un sistema di distribuzione radiante.
L’opzione geotermica può superare la convenzionale soluzione a caldaia sia per il rendimento energetico che per la conseguente riduzione dei consumi di energia primaria, e garantisce l’indipendenza da combustibili fossili (con conseguente eliminazione dei processi inquinanti di combustione).
5. Tipologia di impianto e progettazione su misura per massimizzare l’efficienza
La definizione della tipologia di sistema di distribuzione che si decide di adottare per il proprio progetto è un fattore determinante per la progettazione e il dimensionamento della pompa di calore e dell’impianto geotermico in generale.
È importante affidarsi a fornitori professionisti che siano in grado di valutare nel dettaglio ogni progetto, individuando tipologia di impianto e potenza congrue alle caratteristiche dello stabile da climatizzare.
Una progettazione su misura, in caso di ristrutturazione ma anche di nuovi edifici, che coniuga geotermia e pavimento radiante consente di dotarsi di un sistema perfettamente integrato che valorizza le potenzialità di entrambe le soluzioni.
6. Esempi di realizzazioni di impianti geotermici con sistema di riscaldamento a pavimento
Nel corso degli oltre 15 anni di esperienza nel settore specifico della geotermia a bassa entalpia, Geonovis ha sviluppato e realizzato molti progetti per impianti a pompa di calore al servizio di abitazioni singole, condomini, uffici, centri commerciali, scuole, molti dei quali dotati di efficienti soluzioni di distribuzione (unicamente o in parte) a pavimento radiante, sia come prima installazione che come sostituzione di sistemi preesistenti (anche ad alta temperatura).
Ecco alcuni esempi di impianti geotermici realizzati da Geonovis in contesti di questo tipo.
Potenza installata (Kw)
Ubicazione
Provincia di Asti
Tipologia impianto
Geotermico a sonde verticali
Funzioni impianto
Riscaldamento, raffrescamento, produzione ACS a servizio di un rustico oggetto di ristrutturazione di grande pregio
Sistema di distribuzione
Pavimento radiante
Potenza installata (kW)
Ubicazione
Provincia di Cuneo
Tipologia impianto
Geotermico a circuito aperto
Funzioni impianto
Riscaldamento e raffrescamento di un condominio di nuova costruzione composto da n.11 unità; produzione ACS, riscaldamento piscina
Sistema di distribuzione
Pavimento radiante
Potenza installata (Kw)
Ubicazione
Provincia di Alessandria
Tipologia impianto
Geotermico a sonde verticali
Potenza installata
118 kWt per la climatizzazione invernale ed estiva (free cooling) e produzione acqua calda sanitaria per stabilimento di nuova costruzione: capannone 1600 mq + palazzina uffici 800 mq
Sistema di distribuzione
Pavimento radiante
Potenza installata (Kw)
Ubicazione
Provincia di Alessandria
Tipologia impianto
Geotermico a sonde verticali
Funzioni impianto
Riscaldamento, raffrescamento, produzione ACS, riscaldamento piscina per struttura ricettiva di grande pregio
Sistema di distribuzione
Pavimento radiante