Questo articolo è stato pubblicato all’interno dello Speciale "La pompa di calore elettrica per la climatizzazione domestica"
Sotto i nostri piedi abbiamo una quantità di energia inesauribile, gratuita, rinnovabile, ecocompatibile e a disposizione 365 giorni l’anno. A partire da una profondità di 10 metri il sottosuolo presenta una temperatura costante per tutto l’arco dell’anno, pari in Italia a circa 12÷15 °C, temperature ideali per utilizzi in impianti a bassa entalpia.
La geotermia a bassa entalpia sfrutta questo calore "gratuito" per la climatizzazione degli edifici estraendolo dal sottosuolo tramite una sonda geotermica e cedendolo a una pompa di calore che lo incrementa ulteriormente e lo distribuisce all’edificio da riscaldare attraverso impianti a bassa-media temperatura (esempio, pannelli radianti a pavimento o a parete, ventilconvettori, ecc.). Lo stesso processo, ma inverso, avviene durante il periodo estivo per raffrescare i locali. Durante tutto l’anno si riesce quindi a produrre contemporaneamente riscaldamento, raffrescamento e acqua calda sanitaria per coprire l’intero fabbisogno dell’edificio.
Come si scambia il calore del sottosuolo?
Attraverso l’immissione nel terreno di una sonda geotermica (denominata SGV) realizzata in materiale plastico e inserita in un pozzo di pochi centimetri a profondità variabile dai 70 ai 150 metri, scavato accanto all’abitazione, invisibile dopo la costruzione, il tutto anche nello spazio contenuto di un giardino o di un cortiletto. Il sistema è applicabile, in qualsiasi tipo di sottosuolo. Si possono realizzare impianti dappertutto, in montagna, in pianura, al mare, in città, in campagna, proprio perché la temperatura del sottosuolo è ovunque costante e sfruttabile per tutto l’arco dell’anno.
La tecnica di scambiare calore con l’ausilio di una sonda geotermica è ben conosciuta e sfruttata in tutta Europa e negli Stati Uniti da oltre trent’anni. Durante l’inverno il terreno ha una temperatura mediamente superiore a quella esterna. Il fluido glicolato contenuto nelle sonde geotermiche, scendendo in profondità, sottrae energia gratuita dal terreno, ritorna in superficie ad una temperatura leggermente più alta e viene utilizzato nel ciclo termodinamico della pompa di calore geotermica.
La pompa di calore abbinata ad una sonda geotermica verticale permette di raggiungere, a costi estremamente vantaggiosi, temperature di acqua tecnica di 35÷40 °C per alimentare l’impianto di riscaldamento a bassa temperatura e una temperatura di circa 55÷60 °C per la produzione di acqua calda sanitaria. Come detto, questa tecnologia è particolarmente conveniente in un impianto di distribuzione con pannelli radianti o ventilconvettori, quindi nel caso di nuove costruzioni o ristrutturazioni degli impianti tecnologici. E’ importante ricordare che la legge impone nelle nuove concessioni l’utilizzo di energie rinnovabili in una percentuale sempre più importante negli anni.
Scegliere un sistema a pompa di calore abbinato a sonda geotermica verticale, significa preferire un’installazione pulita, con impianti molto efficienti dal punto di vista del comfort ambientale e che non producono emissioni di CO2 e di gas ad effetto serra nell’atmosfera. Con l’impianto geotermico è drasticamente ridotto anche l’inquinamento dell’ambiente domestico: niente fumi o residui di gas incombusti pericolosi come il monossido di carbonio. L’assenza di combustioni annulla i rischi di scoppio derivanti dalle perdite da condotte di distribuzione del gas o da serbatoi interrati (gpl o gasolio).
L’impianto a pompa di calore geotermica, se correttamente dimensionato, è completamente autonomo ed è in grado di soddisfare al 100% le richieste dell’edificio. Tutto senza necessità di revisioni annuali o controllo dei fumi .
Gli impianti a pompa di calore geotermica sono adattabili a qualsiasi tipo di edificio: abitazioni civili, uffici, edifici commerciali, hotel, scuole, piscine, capannoni, ecc., e si integrano facilmente con le altre energie rinnovabili (solare termico, fotovoltaico, biomasse).
Quanto costa una sonda geotermica verticale? Una sonda geotermica verticale costa mediamente attorno ai 40 €/mt.
Quanto costa un impianto geotermico?
I costi di installazione di un impianto geotermico a pompa di calore sono un po’ variabili perché dipendono dal tipo di edificio (dimensioni e grado di isolamento termico) e dalla natura dei terreni. Volendo fare un esempio tipico di una villetta singola di circa 150 mq, costruita con moderne concezioni e nel rispetto delle normative, costa indicativamente 15÷20.000 € “chiavi in mano”. Consente un risparmio economico annuo sui costi di esercizio rispetto ad un sistema tradizionale (caldaia a metano e condizionatore split) di circa il 50% e di circa il 70÷80% rispetto ad un impianto a caldaia alimentata a gpl o a gasolio.
Il costo proporzionalmente diminuisce molto se ragioniamo di una plurifamiliare o di un piccolo condominio. In questo caso un impianto geotermico centralizzato costa già meno di uno tradizionale.
Abbiamo chiarito che le sonde geotermiche verticali si possono installare ovunque; che sono il sistema di scambio che rende di più e il più semplice da utilizzare. Vediamone ora la convenienza economica a confronto con una pompa di calore aria-acqua.
La discriminante fondamentale è il clima locale: l’umidità e le temperature sono le variabili che mettono in crisi lo scambio con l’aria. Zone nebbiose e umide, anche se non molto fredde, provocano molta brina sugli scambiatori e i cicli di sbrinamento sprecano molta energia. Allo stesso modo temperature rigide o elevate rendono inefficiente lo scambio con l’aria. Con temperature prossime allo zero le pompe ad aria funzionano lo stesso, ma il loro rendimento precipita. Invece, la sonda geotermica verticale scambia con il terreno in profondità, che rimane sempre a temperatura costante e molto vicina a quella che ci serve per il comfort.
