Tutto quello che c'è da sapere sul riscaldamento geotermico

Cosa significa geotermia?

L'energia geotermica, o geotermia, rappresenta un tipo di energia rinnovabile che utilizza come fonte il calore della Terra. Ha requisito di inesauribilità e viene resa fruibile mediante un fluido termovettore che andrà a confluire in un serbatoio, o in maniera spontanea o in modo artificiale.

In quest'ultimo caso si inserisce un pozzo dall'altezza variabile tra 50 e 200 metri e attraverso una sonda geotermica posta al suo interno e a un sistema di distribuzione, si trasferisce calore all'abitazione.


In Italia, l'impianto geotermico non è ancora sfruttato alle sue piene potenzialità: le uniche due zone geotermiche sono quelle di Larderello-Travale/Radicondoli e Monte Amiata, collocate in Toscana.

Questo perché in passato si pensava che gli impianti geotermici fossero una fonte inquinante per la fuoriuscita troppo elevata di gas e la propagazione di anidride carbonica, dovuta al degassarsi del vapore in uscita dal sottosuolo.

Il problema è stato poi risolto con l'utilizzo di filtri capaci di diminuire del 95% tali emissioni e soprattutto mediante una tecnica di re-immissione del fluido degasato nel terreno.

Energia geotermica caratteristiche

L'energia ricavata dal suolo è utilizzata sia per la produzione di energia elettrica che per il riscaldamento e costituisce una scelta ideale e sostenibile.

Ha il beneficio di unire le funzionalità di un condizionatore con quelle di una caldaia, che verrà quindi chiamata caldaia geotermica, senza necessità di disporre di altri dispositivi. Tale configurazione è nota come monovalente.


Può essere poi combinata anche con fotovoltaico, secondo un funzionamento bivalente. Grazie alla capacità di produrre sia acqua calda in inverno che fredda in estate, l'impianto geotermico rappresenta un'opzione che ben sostituisce un impianto tradizionale.

Tipologie di impianto geotermico

Il funzionamento dell'impianto geotermico dipende sostanzialmente dal fatto che la temperatura del terreno in inverno è più alta dell'ambiente esterno, mentre in estate accade il contrario.

Prima di soffermarci sulle diverse tipologie, introduciamo il concetto di entalpia: essa descrive la quantità di calore che un fluido, o un qualsiasi altro sistema, è in grado di scambiare con l'esterno.

In base alla temperatura, possono esserci quindi diversi tipi di geotermia:

• bassa entalpia, in cui la temperatura varia tra i 20° e gli 80°, utilizzata per geotermico domestico;
  
  
• media entalpia, in cui la temperatura varia tra gli 80° e i 150°, utile per produrre elettricità e riscaldamento;
  
  
• alta entalpia, in cui la temperatura è capace di superare i 150°, usata per la produzione di energia elettrica.
  
  
  

Come funziona un impianto geotermico

Le componenti di un impianto di riscaldamento geotermico sono tre e ognuna è necessaria per il corretto funzionamento delle altre.


In particolar modo, l'impianto a bassa entalpia, che permette l'uso del terreno come serbatoio per l'accumulo di calore e ne consente un utilizzo diretto, consta di un sistema di captazione del calore, una pompa di calore geotermica e un sistema di accumulo e distribuzione.

Sistema di captazione del calore

Cioè un sistema di sonde in polietilene, installate mediante un foro nel sottosuolo, in cui scorre il fluido termovettore, capace di assorbire calore dal terreno e dall'acqua per trasferirlo alla pompa di calore.

Le sonde possono essere di diverso tipo: sonda geotermica verticale, inserita nel terreno a grandi profondità, in cui può essere impiegata l'acqua come fonte di calore; sonda geotermica orizzontale, poco profonda, intorno ai 2 metri, il cui sviluppo è appunto orizzontale; sonde geotermiche verticali a spirale, che combina le due precedenti, installata a circa 5-6 metri.

Pompa di calore geotermica

Rappresenta il fulcro dell'impianto, in grado di trasportare il calore dal terreno all'edificio invertendo poi il ciclo in stagione estiva. Utilizza le proprietà del suolo secondo cui, dai 20 metri in poi, i gradi restano costanti a circa 10-15.

La pompa geotermica ingloba energia termica tramite il vapore del fluido, ne aumenta la temperatura grazie al compressore e tramite il condensatore viene ceduto il calore all'edificio, il tutto consumando energia elettrica.

Sistema di accumulo e distribuzione calore

Cioè i ventilconvettori e i pannelli radianti. Questi ultimi, capaci di riscaldare e raffrescare nella maniera più ottimale possibile, offrono un grande risparmio energetico.

È possibile inoltre la presenza di un serbatoio per accumulare l'acqua calda da distribuire quando ve ne sia necessità, un dispositivo essenziale nel momento in cui si effettui l'integrazione con un impianto solare termico.

Tipologia di terreno per un impianto di riscaldamento geotermico

È opportuno effettuare, grazie a un geologo o un esperto in geotermia, una verifica preliminare sul terreno per valutare se sia effettivamente adeguato all'inserimento delle sonde.
Il terreno dovrà infatti presentare attitudine nel trasporto di calore: se esso risulta essere roccioso la collocazione delle sonde sarà più complicato, viceversa più semplice se si presenta sabbioso.

L'acqua, poi, incrementa l'efficienza andando ad aumentare lo scambio di calore tra terreno e impianto.

In che condizioni installare l'impianto geotermico?

L'impianto geotermico può essere installato sempre per edifici di nuova costruzione.


Nel caso di edifici esistenti si dovranno considerare diversi fattori: in primis lo spazio a disposizione per il cantiere e per il successivo inserimento delle sonde, in secondo luogo che tipo di caldaia viene utilizzata (se a gas l'impianto si può installare).

Infine, aspetto fondamentale, la capacità dell'edificio di trattenere calore.

Vantaggi e svantaggi del riscaldamento geotermico

Oltre a ricordare che l'energia geotermica è una fonte energetica rinnovabile in grado di abbattere le emissioni di CO2 e gas inquinanti, l'impianto gode di numerosi vantaggi:

• è stabile, sicuro e duraturo;
  
  
• possiede un risparmio rilevante e un'alta efficienza;
  
  
• aumenta la classe e il valore dell'edificio, combinato con un altro impianto rinnovabile;
  
  
• è possibile sia riscaldare che raffrescare;
  
  
• si può avere accesso alle detrazioni fiscali se si prevede la sostituzione dell'impianto;
  
  
• necessita di poca manutenzione;

D'altro canto possiede anche diversi svantaggi, tra cui:

• la non adattabilità ad edifici molto vecchi;
  
  
• costi iniziali per il progetto e l'installazione elevati;
  
  
• progettazione complessa;
  
  
• terreni non idonei all'installazione delle sonde;
  
  
• particolare attenzione a edifici già esistenti.

Il costo dell'impianto dipende da diverse componenti: dalla pompa di calore, il cui prezzo oscilla tra i 15.000 e i 20.000 euro, dalle sonde che variano tra i 40-50 euro a metro, a cui andrà aggiunto il costo di un impianto di riscaldamento a basse temperature.

Pompa di calore terra acqua

L'azienda Viessmann propone una tipologia di pompa geotermica in grado di assorbire calore dal terreno.


Vitocal 200-G è utile per abitazioni di nuova costruzione, integrato a pompe di circolazione altamente efficienti, garantisce grande comfort e un'installazione in spazi molto contenuti. Possiede inoltre la funzione passiva di raffrescamento in periodi estivi.

Geotermia e pompe di calore

La pompa di calore geotermica NIBE F114 è un prodotto di Geotermia Eta dall'alta efficienza. Sia monofase che trifase, NIBE F114 possiede controllo dell'acqua calda ed è utilizzata per condomini e piccole abitazioni.

È provvista di controllo avanzato ed è possibile sfruttare come fonte energetica l'acqua di falda, integrando uno scambiatore di calore. È utile per diverse soluzioni impiantistiche.