La Geotermia
Lageotermiarappresenta una delle più importanti forme di energia rinnovabile. Consiste in uno scambio di calore continuo con il terreno che permette, grazie ad appositepompe di calore, di riscaldare gli ambienti in inverno e raffrescarli in estate, oltre a produrre acqua calda sanitaria in modo sostenibile.
Gli elementi principali di un impianto sono lesonde geotermiche(una serie di tubazioni inserite nel terreno), lapompa di caloreinstallata all’interno dell’edificio e il sistema di distribuzione del calore attraverso terminali a bassa temperatura.
La pompa di calore
La pompa di calore geotermica è una macchina termodinamica che utilizza il sottosuolo o l’acqua di falda come sorgente (o dispersore) di calore.
Il processo è estremamente efficiente: con1 kWh di energia elettricasi producono fino a5 kWh di energia termica, restituendo molta più energia di quella consumata per il funzionamento della macchina.
Il calore viene trasportato tramite acqua o liquido antigelo. Fanno eccezione le pompe aespansione diretta, dove il fluido refrigerante circola direttamente nello scambiatore interrato.
I componenti chiave sono ilcompressore, che assorbe il calore sfruttando il cambiamento di stato del fluido, e ilcondensatore, che lo trasferisce all’impianto di riscaldamento domestico.
Questi impianti sono perfetti per la distribuzioneradiante a bassa temperatura(pavimento, pareti o soffitto), con temperature d’esercizio ottimali tra i 30 e i 35°C.
Terminali a bassa temperatura
L’efficienza della geotermia è massima con iterminali a bassa temperatura(come i pannelli radianti). Sebbene l’impianto possa alimentare anche radiatori classici, la necessità di scaldare il liquido a temperature elevate richiederebbe un dispendio energetico maggiore, riducendo drasticamente il risparmio economico garantito dal sistema.
Sistemi a circuito aperto o chiuso
Lo scambio di calore con il sottosuolo può avvenire attraverso due tipologie di circuiti:
- Sistema aperto:l’acqua viene estratta direttamente da una falda sotterranea, convogliata allo scambiatore di calore e infine restituita all’ambiente (corsi d’acqua o reimmissione in falda), garantendo rese termiche elevate.
- Sistema chiuso:il calore viene prelevato tramite una tubazione sigillata e interrata. Al suo interno circola un fluido refrigerante o un liquido antigelo pressurizzato che scambia calore con il terreno senza alcun prelievo idrico.
Le categorie delle pompe di calore
Le pompe di calore si distinguono in tre categorie principali in base alla modalità di scambio termico con il sottosuolo:
- Scambio diretto con il terreno:attraverso tubazioni a circuito chiuso con fluido termovettore.
- Utilizzo di acqua di falda:l’acqua freatica funge da fluido termovettore (con o senza reimmissione).
- Sfruttamento di bacini idrici:utilizzo di acqua di laghi o bacini come sorgente termica (circuito aperto o chiuso).
Mentre le soluzioni con acqua (casi 2 e 3) dipendono dalla disponibilità idrica e da rigidi vincoli legislativi sull’inquinamento termico, ilcaso 1è il più versatile. Si adatta a diverse condizioni grazie alla possibilità di installare le tubazioni sia in orizzontale (lineari o a spirale) che in verticale.
Se l’impianto è progettato per gestire sia il riscaldamento invernale che il raffrescamento estivo, la pompa viene definita“reversibile”. Dal punto di vista dell’ingombro, la macchina occupa uno spazio simile a quello di un frigorifero, rendendo facile l’installazione in locali di servizio.
In termini economici, i costi di un impianto variano in base alla superficie dell’edificio. Generalmente, l’investimento iniziale è superiore del20-30%rispetto a un sistema tradizionale, costo che viene però ammortizzato nel tempo grazie all’altissima efficienza energetica.