Che cos'è un impianto geotermico: funzionamento, informazioni, installazione

Si sente sempre più spesso parlare di impianto geotermico, un sistema che sfrutta il calore della terra per la produzione del riscaldamento, la generazione dell'acqua calda per i nostri sistemi idrici sanitari e la produzione di aria fresca per raffrescare i nostri ambienti nei mesi più caldi dell'anno, ma esattamente come riesce a ricavare questo calore e quali applicazioni positive può avere nella nostra vita quotidiana? Scopriamolo insieme con le informazioni sul funzionamento, le caratteristiche dell'impianto, le metodologie di installazione, il come e il dove, il terreno sui quali viene realizzato questo innovativo impianto.

L'impianto geotermico in Italia

In Italia sono ancora poco conosciuti, ma lo sono molto di più negli Stati uniti e nel Nord Europa dove scegliere di installare un impianto geotermico nella propria abitazione significa garantirsi un riscaldamento ottimale durante la stagione invernale e un clima fresco e confortevole durante la stagione estiva sfruttando un'energia pulita, di basso impatto ambientale e gratuita in quanto è proprio l'ambiente che ce la regala.

Nel nostro paese, la tipologia di impianti geotermici non è ancora particolarmente conosciuta e installata con consapevolezza, anche se nell'ultimo periodo, grazie al nuovo sistema di incentivazione, la detrazione 55%, si è avuto un leggero incremento, non solo delle installazioni, ma anche della voglia di scoprire questo impianto di riscaldamento in tutte le sue potenzialità, permettendo anche al pubblico più scettico di comprendere i numerosi vantaggi che un sistema geotermico può apportare nella nostra vita quotidiana, oltre al risparmio economico.

Quale impianto geotermico per le abitazioni civili?

La tipologia di impianto scelta per le installazioni domestiche è l'impianto geotermico a bassa temperatura con pompa di calore, il quale permette di avere:

• il riscaldamento per tutta la casa;
• la produzione di acqua calda sanitaria per soddisfare il sistema idrico;
• la climatizzazione degli ambienti durante l'estate.

In questo modo, è facile notare come il sistema geotermico permetta non solo di sostituire i tradizionali impianti di riscaldamento, ma anche i climatizzatori utilizzati nel periodo più caldo dell'anno, spesso causa delle elevate bollette elettriche e di forte impatto ambientale.

Come deve essere installato un impianto geotermico: il dimensionamento

Per raggiungere dei livelli ottimali di riscaldamento e raffrescamento anche il sistema geotermico, similmente ad un tradizionale impianto di riscaldamento, deve essere dimensionato in base all'abitazione e alle necessità energetiche richieste, in modo da sostituire completamente gli impianti di produzione di calore e di fresco e rendere, con un solo sistema, autonoma e indipendente l'intera abitazione.

Fermo restando la possibilità di utilizzare il solo impianto geotermico per le tre funzioni fondamentali della casa in tutte le stagioni dell'anno, l'impianto è studiato, progettato e realizzato per integrarsi perfettamente con altri generatori di calore ad alta efficienza energetica, come per esempio il sistema di pannelli solari termici e la tipologia di caldaia a condensazione ad elevata efficienza energetica.

NOTA BENE: Inoltre, è importante ricordare che per l'ottimale funzionamento dell'impianto geotermico, l'abitazione deve essere perfettamente coibentata per ridurre le dispersioni energetiche.

Come è fatto un impianto geotermico?

Un impianto geotermico è costituito da tre elementi fondamentali:

• il sistema di captazione del calore;
• la pompa di calore geotermica;
• sistema di accumulo e distribuzione del calore.

Funzionamento della pompa di calore geotermica:

viene installata all'interno dell'abitazione e costituisce la parte fondamentale dell'impianto geotermico in quanto trasferisce il calore preso dal terreno o dall'acqua all'ambiente interno e inverte questo meccanismo/ciclo nella fase di produzione di aria fresca, ovvero il raffrescamento per il periodo estivo.

Il video seguente, realizzato dalla ditta Elco ed Ecoflam, mostra in breve il funzionamento della pompa di calore all'interno dell'impianto geotermico.

Funzionamento del sistema di captazione del calore:

è costituito da tubature interrate nel terreno che svolgono il ruolo di scambiatori di calore, fruendo dell'energia termica del sottosuolo o nell'acqua.

Il sistema di captazione del calore di un sistema geotermico deve essere scelto in base alle caratteristiche geologiche e climatiche dell'ambiente di installazione, del terreno in cui verrà collocato per lo sfruttamento del calore termico.

Funzionamento del sistema di accumulo e distribuzione del calore:

ogni tipologia di impianto geotermico, come detto precedentemente, ha la possibilità di funzionare con terminali di riscaldamento e raffrescamento a basse temperature che vanno dai 30 ai 50°C circa (come pannelli solari e caldaie ad elevata efficienza energetica) e costituiscono un valido aiuto nello sfruttamento delle energie rinnovabili.

Sistema geotermico e integrazione con pannelli radianti

Il sistema geotermico può essere integrato facilmente con un sistema di pannelli radianti ottenendo numerosi vantaggi in tutte le stagioni dell'anno:

• nella stagione invernale è possibile avere la produzione di acqua calda a una temperatura di 30-35 gradi;
• nella stagione estiva l'acqua conserva una temperatura dai 18 ai 20 necessari a raffrescare gli ambienti della vostra abitazione con un sensibile risparmio energetico.

Come si conserva il calore prodotto dall'impianto geotermico?

La produzione di calore e il riscaldamento della propria abitazione può essere, in un certo senso, anche conservato se dotiamo l'impianto di un serbatoio di accumulo per l'acqua calda: in questo modo, il calore conservato, potrà essere distribuito o diffuso nel momento in cui se ha più bisogno, riducendo gli sprechi. 

Il sistema geotermico può essere installato in qualsiasi terreno?

Sì, anche se è necessario studiare, valutare le condizioni del terreno e del sottosuolo per l'installazione dello stesso impianto e delle sonde geotermiche, in quanto alcune tipologie di terreno presentano acque sotterranee o particolari situazioni idrogeologiche che limitano l'inizio di qualsiasi lavoro o intervento.

Le sonde geotermiche infatti, necessitano di uno spazio differente:

• un impianto geotermico a sonde verticali che sfrutta l'acqua ha bisogno dello spazio per gli interventi di perforazione dei macchinari che effettuano un foro nel terreno di 14-20 cm di diametro;
• un impianto geotermico a sonde orizzontali ha bisogno dello spazio per la posa delle tubature pari al doppio dell'area dell'abitazione.

Per capire meglio, osserva la tabella seguente:

A chi conviene installare un sistema geotermico?

Installare un sistema geotermico è sicuramente molto conveniente per tutti gli edifici ex novo, in quanto riducono gli interventi di demolizioni che si dovrebbero affrontare una volta che la casa è già stata costruita, ma anche per gli edifici di vecchia costruzione che sfruttano le risorse rinnovabili o hanno una caldaia a condensazione ad elevata efficienza energetica, anche se la convenienza si base su determinati fattori:

• spazio di installazione dell'impianto;
• caratteristiche del terreno;
• posa delle sonde sotto il terreno.

Per ricapitolare osserva la tabella seguente sui fattori importanti da valutare nell'installazione di un impianto geotermico:

Quanto costa un impianto geotermico?

Installare un impianto geotermico non presenta un prezzo di gran lunga superiore all'installazione di un impianto fotovoltaico per lo sfruttamento delle risorse rinnovabili, ma considerando che assolve tutte le funzioni per riscaldare, rinfrescare e produrre l'acqua calda per la nostra abitazione, ha un prezzo conveniente che si aggira intorno alle 9.500-10.000 euro o poco più in base all'abitazione e alle esigenze energetiche del vostro regime famigliare.

Quanto dura un sistema geotermico?

Un impianto geotermico ha una durata di circa 15-20 anni anche se i singoli componenti necessiatno di interventi di manutenzione che di differenziano per funzionamento:

• le sonde geotermiche hanno un ciclo di vita di 10 anni;
• i pannelli radianti hanno un ciclo di vita di 20-30 anni.

Per ricapitolare osserva anche la tabella seguente: