Riscaldamento geotermico

A livello industriale, la geotermia sfrutta Il calore endogeno terrestre originato dalla spinta delle onde magmatiche che fratturando il sottosuolo permettono all'acqua di infiltrarsi e di vaporizzare per effetto dell'alta temperatura. Il vapore generato nelle profondità della terra viene poi convogliato in superficie per mezzo di pozzi geotermici profondi anche diverse migliaia di metri e trasformato in energia elettrica dalle turbine e dai generatori presenti nelle centrali geotermiche. L'energia geotermica è perciò una fonte energetica pulita e rinnovabile, proveniente dal sottosuolo terrestre che portata in superficie può essere trasformata in elettricità e calore per le utenze domestiche. Gli impianti geotermici domestici o a bassa entalpia, sfruttano le caratteristiche degli strati più superficiali della crosta terrestre e pertanto possono essere installati ovunque perché nella maggior parte dei casi il sottosuolo rappresenta una fonte energetica inesauribile. Le sonde presenti nelle pompe di calore geotermiche di un impianto a bassa entalpia sfruttano il sottosuolo come fonte di approvvigionamento di energia e hanno la funzione di trasferire calore all'interno delle abitazioni. Le sonde geotermiche, installate all'interno di pozzi della profondità di circa un centinaio di metri, possono, inoltre, spingersi fino alle falde acquifere e trattenere il calore per mezzo particolari scambiatori termici i quali, dopo aver raffreddato l'acqua e sottratto energia termica, la rimandano alle falde attraverso particolari pozzi di restituzione. Quest'ultimo sistema risulta particolarmente eco compatibile dato che riduce al minimo lo sfruttamento energetico del sottosuolo ed è sicuramente molto conveniente, in termini economici, se la falda acquifera si trova a bassa profondità.

Funzionamento di un impianto di riscaldamento geotermico

Normalmente il calore si trasferisce spontaneamente da un corpo caldo ad uno più freddo mentre, nel caso di un impianto geotermico a bassa entalpia, le pompe di calore hanno la funzione di trasferire calore trattenendolo dal sottosuolo che generalmente è più freddo della superficie. La pompa di calore è una macchina elettrica in grado di convogliare calore alle abitazioni grazie a un processo ciclico di scambio energetico con il sottosuolo che avviene per mezzo di particolari elementi dell'impianto geotermico come gli scambiatori di calore e i compressori. Il calore generato dalle pompe viene poi trasferito all'impianto domestico e utilizzato per riscaldare l'acqua e gli elementi radianti necessari al riscaldamento degli ambienti. Le centraline presenti nel cuore di un impianto geotermico domestico, programmando il funzionamento degli scambiatori, possono allo stesso tempo invertire il ciclo di scambio termico e rendere possibile la produzione di acqua fresca in estate.

Vantaggi degli impianti di riscaldamento geotermico

Il principale vantaggio di un impianto geotermico a bassa entalpia è quello di massimizzare l'efficienza energetica degli edifici riducendo i costi di approvvigionamento di energia elettrica ed evitando gli sprechi dovuti alla dispersione del calore prodotto in eccesso. Questo tipo di impianto non produce alcun residuo tossico o nocivo, ha una durata nettamente maggiore rispetto agli impianti di riscaldamento tradizionali e necessita di pochissima manutenzione. Attualmente il prezzo degli impianti di riscaldamento geotermico domestici è nettamente superiore a quello degli impianti tradizionali a causa dei costi elevati per effettuare le operazioni di trivellazione dei pozzi geotermici. Tuttavia l'evolversi della tecnologia dei macchinari e la possibilità di risparmiare nel breve e nel lungo periodo grazie a forme di incentivi fiscali e ai bassissimi costi delle bollette energetiche rendono questa tipologia di impianto sempre più conveniente. Gli impianti geotermici a bassa entalpia risultano particolarmente efficienti e convenienti negli edifici di nuova costruzione ovvero nelle abitazioni dotate dei più avanzati sistemi di isolamento termico ma possono essere indicati anche in caso di ristrutturazione di vecchi edifici soprattutto se vengono associati ad altri sistemi di approvvigionamento energetico eco compatibili come gli impianti fotovoltaici.

Domande frequenti

Quanto costa installare un impianto geotermico domestico e quanto tempo ci vuole per ammortizzarlo?

L'investimento iniziale per un impianto geotermico a bassa entalpia è significativamente più alto rispetto alle caldaie tradizionali, principalmente a causa dei costi di trivellazione per le sonde nel sottosuolo. Tuttavia, la convenienza economica si realizza nel medio-lungo termine grazie al drasticoriduzione dei consumi elettrici e delle bollette. L'ammortamento dipende dall'efficienza dell'edificio e dagli incentivi fiscali disponibili (come ecobonus o conto termico), che possono coprire una parte consistente dei costi iniziali. In genere, il ritorno sull'investimento si completa in diversi anni, rendendo l'impianto economicamente vantaggioso sulla sua lunga vita utile.
È possibile installare un impianto geotermico in una casa vecchia già esistente?

Sì, è tecnicamente possibile installare un impianto geotermico anche in edifici preesistenti o in fase di ristrutturazione, purché siano rispettati alcuni requisiti fondamentali. L'efficienza massima si ottiene quando l'abitazione è ben isolata termicamente; quindi, spesso è consigliabile abbinare l'impianto geotermico a interventi di coibentazione. Inoltre, bisogna verificare la disponibilità di spazio sufficiente per perforare il terreno o posizionare le sonde verticali/orizzontali senza interferire con infrastrutture esistenti. Spesso, in questi casi, si opta per soluzioni ibride che integrano il geotermico con altre fonti rinnovabili come il fotovoltaico.
Come funziona il riscaldamento geotermico d'estate per il raffrescamento?

Gli impianti geotermici moderni sono reversibili: oltre a riscaldare in inverno, possono raffrescare l'ambiente in estate. Il principio è semplice: la temperatura del sottosuolo rimane costante e fresca durante tutto l'anno (circa 15°C). In modalità raffrescamento, la pompa di calore inverte il ciclo termodinamico, prelevando il calore dall'interno della casa e cedendolo al terreno attraverso le sonde. Questo processo richiede molta meno energia rispetto ai condizionatori tradizionali che lavorano contro l'aria esterna rovente, garantendo un comfort elevato e un consumo elettrico ridotto.
Che differenza c'è tra geotermia ad alta e bassa entalpia?

La distinzione principale risiede nella profondità e nell'utilizzo dell'energia. La geotermia ad alta entalpia sfrutta vapori ad altissima temperatura provenienti da grandi profondità (spesso chilometri) e viene utilizzata prevalentemente per produrre elettricità in centrali industriali. Al contrario, la geotermia a bassa entalpia, quella adatta alle case, utilizza il calore stabile degli strati superficiali del suolo (pochi metri o decine di metri di profondità). Non sfrutta vapore ad alta pressione, ma usa le pompe di calore per trasferire il calore naturale del terreno verso l'abitazione, rendendola accessibile ovunque e sicura per uso domestico.
Quali sono i vantaggi principali rispetto a una caldaia a gas tradizionale?

I vantaggi sono molteplici: innanzitutto, l'indipendenza dai combustibili fossili e la stabilità dei costi energetici, poiché il 'carburante' (il calore terrestre) è gratuito e inesauribile. Gli impianti geotermici hanno una durata superiore alle caldaie tradizionali e richiedono poca manutenzione, essendo privi di combustione e quindi di emissioni di fumi o residui tossici in loco. Inoltre, offrono comfort termico uniforme grazie all'uso di pannelli radianti a pavimento e garantiscono contemporaneamente riscaldamento e raffrescamento. Infine, contribuiscono attivamente alla riduzione dell'impronta carbonica dell'edificio.