Un impianto geotermico per la produzione di elettricità

Energia geotermica

Impianto geotermico

Con un impianto geotermico è possibile ottenere caldo in inverno e fresco d'estate con un unico impianto e rendere confortevole la nostra abitazione.

di Redazione

29 marzo 2017

Caratteristiche di un impianto geotermico

Un impianto geotermico può differire a seconda del luogo o dello scopo che svolge. In primo luogo esistono impianti geotermici che sfruttano particolari condizioni del sottosuolo per produrre energia elettrica o teleriscaldamento per le abitazioni, ma ciò è possibile solo in presenza di falde acquifere, non troppo profonde, che raggiungano temperature superiori ai 60°, come avviene nelle sorgenti termali. Un altro tipo di geotermia è quella chiamata a bassa entalpia, la quale sfrutta il principio che il sottosuolo mantiene sempre una costante temperatura a prescindere dalla stagione. Un impianto geotermico a bassa entalpia può essere costruito ovunque e permette ad un'abitazione di avere una temperatura calda durante la stagione invernale ed una fresca durante quella estiva, sostituendo così caldaie e condizionatori.

Costruzione di un impianto geotermico a bassa entalpia

È possibile costruire un impianto geotermico a bassa entalpia in ogni regione, in quanto questo non sfrutta particolari condizioni del sottosuolo, ma una sua costante, ovvero la stabilità della temperatura ad una certa profondità. Tale tipo di impianto consente di mantenere gli ambienti interni degli edifici a temperature costanti durante tutto l'arco dell'anno semplicemente grazie a degli scambiatori di calore posti in profondità nel terreno. L'impianto si compone di un sistema per la cattura del calore, costituito da tubi di polietilene che penetrano in verticale o in orizzontale nel terreno, arrivando anche a profondità di 150 metri. All'interno dell'edificio sarà invece presente una pompa di calore, la quale trasferirà la temperatura del sottosuolo all'ambiente interno. Infine vi è il sistema per la distribuzione del calore che avviene tramite pannelli radianti posti sul pavimento, nel quale circola acqua a 30-35°C durante l'inverno e 18-20°C in estate.

Quando costruire un impianto geotermico a bassa entalpia

Non sono necessarie particolari condizioni del sottosuolo per la costruzione di un impianto geotermico, tuttavia alcuni fattori possono essere vantaggiosi per una sua migliore efficienza. In primo luogo la presenza di falde acquifere può migliorare notevolmente le prestazioni del sistema, senza che la falda venga minimamente intaccata. Altra condizione che migliora l'efficienza è la presenza di particolari temperature sotterranee che permettono la realizzazione di un sistema di scambio del calore non in verticale, ma in orizzontale, limitando così gli scavi a pochi metri di profondità. Generalmente la realizzazione di un impianto geotermico è consigliato nel caso di una nuova costruzione, dove è possibile predisporre un sistema di scambio del calore ottimale. Per vecchi edifici l'impianto geotermico risulta conveniente quando siano gia presenti pannelli radianti a pavimento o in sostituzione di caldaie a gasolio o gpl, mentre risulta svantaggioso in presenza di radiatori classici collegati ad una caldaia a metano, in quanto i costi di costruzione dell'impianto sarebbero difficilmente ammortizzabili nel tempo.

I vantaggi di un impianto a bassa entalpia

Un impianto geotermico a bassa entalpia sfrutta un'energia gratuita e largamente disponibile, che non dipende da fattori climatici esterni e che è costante in ogni periodo dell'anno. Inoltre i costi per il suo funzionamento sono nettamente inferiori rispetto ad ogni tipologia di caldaia a combustibili fossili. L'energia geotermica non produce scorie, è quindi una fonte pulita e durante il funzionamento non bisogna preoccuparsi di fughe di gas tossici come il monossido di carbonio. Altro fattore di convenienza è che un impianto geotermico non sostituisce semplicemente il vecchio sistema di riscaldamento, ma rimpiazza anche i condizionatori, svolgendo una doppia funzione a seconda della stagione. I liquidi che svolgono la funzione di scambiatori di calore sono completamente atossici, quindi tale impianto non produce né inquinamento del sottosuolo, né dell'atmosfera, in quanto senza combustione non vi è produzione di gas serra. Infine le manutenzioni dell'impianto sono minime, in quanto gli scambiatori di calore nel sottosuolo possono durare decine d'anni, mentre gli altri componenti hanno una vita media intorno ai 20-25 anni.

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Domande frequenti

  • Qual è la differenza tra geotermia ad alta e bassa entalpia?
    La geotermia ad alta entalpia sfrutta acque calde sotterranee (sopra i 60°C) tipiche delle zone vulcaniche per produrre elettricità o teleriscaldamento. La geotermia a bassa entalpia, invece, utilizza la temperatura costante del sottosuolo (circa 15°C) a qualsiasi latitudine. Questo secondo tipo non richiede condizioni geologiche particolari ed è ideale per il comfort abitativo, fornendo sia riscaldamento in inverno che raffrescamento in estate attraverso pompe di calore, rendendolo accessibile quasi ovunque.
  • Posso installare un impianto geotermico nella mia casa esistente?
    Sì, ma la convenienza dipende dal sistema di distribuzione esistente. È altamente raccomandato se hai già pannelli radianti a pavimento, poiché funzionano con basse temperature (30-35°C). Se hai radiatori tradizionali alimentati da caldaia a metano, il costo di sostituzione potrebbe non essere ammortizzabile rapidamente. È invece molto conveniente sostituire vecchie caldaie a gasolio o GPL, dato il risparmio energetico immediato e la maggiore efficienza del nuovo sistema integrato.
  • Quanta profondità devono raggiungere i tubi per lo scambio termico?
    La profondità varia in base alla stratigrafia del suolo e alla disponibilità di spazio. Gli scambiatori verticali penetrano nel terreno fino a 150 metri di profondità, richiedendo perforazioni. Gli scambiatori orizzontali, invece, richiedono più superficie ma scavi meno profondi, spesso pochi metri, ed sono possibili solo se ci sono temperature sotterranee favorevoli o grandi aree giardino disponibili. La scelta dipende dallo spazio esterno e dalle caratteristiche del terreno.
  • Quali sono i costi di manutenzione e la durata dell'impianto?
    L'impianto geotermico richiede manutenzioni minime. Gli scambiatori di calore sepolti nel terreno sono progettati per durare decenni senza interventi, essendo protetti dall'ambiente esterno. Le altre componenti, come la pompa di calore e i sistemi di distribuzione, hanno una vita media stimata tra i 20 e i 25 anni. Non essendoci combustione, non ci sono rischi di fughe di gas tossici come il monossido di carbonio, garantendo sicurezza e bassi costi di gestione ordinaria.
  • L'impianto geotermico inquina il sottosuolo o l'atmosfera?
    No, l'impianto a bassa entalpia è ecologicamente sostenibile. Non avviene alcuna combustione, quindi non vengono emessi gas serra nell'atmosfera. I fluidi utilizzati negli scambiatori di calore sono atossici e non inquinano le falde acquifere o il terreno circostante. Inoltre, l'energia utilizzata proviene dal sottosuolo, una risorsa gratuita e rinnovabile, riducendo drasticamente l'impatto ambientale rispetto alle caldaie tradizionali a combustibili fossili.