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Geotermia
Cosa è
Nella maggior parte dei casi, quando si parla di “geotermia”, si intende parlare di pompe di calore che assorbono l'energia necessaria per il riscaldamento degli ambienti attraverso l'acqua di falda o il terreno e non dell'utilizzo dell'energia termica del nucleo terrestre, che giunge a noi attraverso rotture del mantello della terra (come a Larderello, Pozzuoli o Acqui Terme).
L'utilizzo del termine “geotermia” per le pompe di calore geotermiche, anche se ormai entrato nel linguaggio corrente, appare quindi improprio. Attraverso le pompe di calore “geotermiche”, l'energia presente nell'acqua di falda o nel terreno viene convertita in calore, con un rapporto che rende l'utilizzo della pompa di calore estremamente vantaggioso; infatti, se adeguatamente progettata e realizzata, una pompa di calore che produce 4kWh calorici consuma mediamente 1 kWh elettrico. Inoltre si tratta di macchine nelle quali è sufficiente invertire il ciclo termodinamico per ottenere la possibilità di raffrescare gli ambienti. (*) vedi anche “pompe di calore” nella sezione sull'efficienza energetica di questo sito. Le principali sorgenti fredde da cui si può attingere l'energia sono:
1) L'acqua di falda
L'acqua sotterranea è la fonte ideale di calore in quanto mantiene una temperatura pressoché costante durante tutto l'arco dell'anno.
L'acqua viene prelevata da un pozzo e, attraverso uno scambiatore acqua/acqua, il suo calore viene utilizzato dalla pompa che lo immette negliambienti da climatizzare.
Successivamente l'acqua prelevata viene riconvogliata nel terreno tramite un pozzetto di restituzione o di drenaggio.
Orientativamente si può dire che per avere una potenza di 10 Kilowatt sono necessarie portate d'acqua attorno ai 1500 - 2000 litri/ora.
Per evitare che l'acqua di falda sotterranea venga a contatto con acqua superficiale o falde a quota superiore, entro il foro di sonda, viene installata una fodera o un rivestimento d'acciaio che si estende per un breve tratto nel foro di sonda.
2) Il letto roccioso sotterraneo
Un'altra fonte sotterranea che può essere utilizzata è costituita da strati di particolari terreni o rocce, presenti nel sottosuolo, che rimangono a temperatura costante tutto l'anno e che possono quindi essere sfruttati come sorgente di calore permanente.
Per utilizzarli si pratica una serie di trivellazioni nel terreno in cui viene inserita una sonda geotermica costituita da tubi in materiale plastico entro cui viene fatto circolare un fluido refrigerante che assorbe il calore degli strati profondi del terreno.
Per una potenza calorica di 10 kW sono necessari, a seconda delle caratteristiche del terreno, una o più sonde inserite ad una profondità di 100-200 metri.
Questa tipologia di impianto ha il vantaggio di occupare poco spazio e di poter essere installata anche su piccoli lotti di terreno.
3) Il terreno di superficie
Durante l'estate, il calore solare viene immagazzinato nello strato di superficie del suolo: per mezzo di tubi di plastica opportunamente distanziati fra loro ed interrati ad una profondità del terreno di circa 1 – 1,5 m;questo calore può essere quindi estratto ed utilizzato.
Questo sistema è adatto per edifici circondati da una discreta quantità di terreno: per una potenza calorica di 10 kW occorre occupare circa 250 - 350 mq di superficie di terreno, variabile in base alle caratteristiche del terreno e dell'interdistanza ottimale tra i tubi interrati.
IL CIRCUITO
In un circuito chiuso circola un liquido di raffreddamento, non inquinante e che non congela, che utilizza il calore gratuito prelevato dal terreno o dall'acqua. Il liquido viene compresso e fatto passare per un condensatore, la cui funzione è quella di assorbirne il calore e cederlo al sistema di riscaldamento a bassa temperatura (pannelli radianti o equivalente) presente nell'edificio. Invertendo il processo si ha la possibilità di raffrescare gli ambienti.
