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Caldo e fresco da una fonte inattesa: la temperatura della Terra
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Anche se in Italia l’utilizzo della geotermia, specialmente residenziale a basse temperature, non è ancora molto diffuso, in altri paesi, come Stati Uniti, o nel Nord Europa, questo sistema è ampiamente utilizzato. Si tratta di sfruttare la temperatura profonda del terreno per ottenere un ambiente domestico climatizzato attraverso l’uso di una pompa di calore, che, come abbiamo visto in un precedente articolo, modifica lo stato fisico di un fluido per rilasciare o assorbire calore.
Un impianto geotermico è un sistema ecologico e rinnovabile che utilizza soltanto la temperatura della Terra e l’elettricità necessaria a far funzionare il compressore della pompa di calore.
Vediamo nel dettaglio.
La geotermia
La Terra ha un nucleo estremamente caldo dovuto alle alte pressioni e al decadimento naturale di elementi radioattivi. Questo calore si irraggia dal nucleo verso la superficie attraversando il mantello. In questo tragitto si disperde e giunge alla crosta terrestre a temperature decisamente inferiori, secondo un gradiente geotermico.
Gli effetti di questo viaggio sono ben riconoscibili in alcune zone, ad esempio vulcaniche o termali.
Questo calore naturale della Terra, la geotermia, è una fonte energetica rinnovabile e gratuita che può essere sfruttata, se convogliata in adeguati impianti geotermici, per la produzione di elettricità o di acqua calda, per la climatizzazione residenziale di vaste zone, ma anche di singole abitazioni, in base, naturalmente, alla dimensione e alla complessità dell’impianto.
Uno studio del MIT (Massachusetts Institute of Technology), rivela che l’energia geotermica potrebbe soddisfare il fabbisogno energetico dell’intero pianeta per oltre 4000 anni, senza necessità di utilizzo di altre fonti energetiche.
Come è fatto un impianto geotermico residenziale
Gli impianti geotermici, dunque, possono essere di differenti tipologie e misure. Quelli complessi, detti ad alta entalpia ed utilizzati per la produzione industriale o per il riscaldamento di intere zone urbanizzate, sfruttano il calore più elevato e molto profondo della Terra per scaldare l’acqua. Nella produzione di elettricità, l’acqua viene trasformata in vapore per azionare delle turbine che generano corrente elettrica; mentre per produrre calore, l’acqua viene convogliata, semplificando, in centrali di distribuzione e poi negli impianti di riscaldamento.
Gli impianti che ci interessano da vicino, però, sono quelli residenziali domestici a basse temperature (a bassa entalpia), capaci di rimpiazzare caldaia e condizionatori in un’unica soluzione.
Un impianto residenziale è composto da:
- Sistema geotermico di intercettazione: è costituito, generalmente, da tubi, in specifico materiale plastico e riempiti di fluido termovettore, che funzionano da sonde inserite nel terreno per captare il calore geotermico della terra o di acqua sotterranea scaldata dalle rocce. Le sonde possono essere inserite orizzontalmente ad una profondità di circa 2 m oppure verticalmente a profondità maggiori, anche oltre i 100 m.
- Pompa di calore: è fondamentale per trasformare l’energia prelevata dalla terra e consentirne l’utilizzo nell’ambiente domestico. Permette sia di scaldare l’acqua per un uso sanitario, sia di immettere energia termica nei sistemi di climatizzazione, per riscaldare o rinfrescare.
- Sistema di accumulo: formato da un serbatoio per l’accumulo di acqua calda. Al serbatoio possono essere collegati anche altri sistemi di riscaldamento dell’acqua, come gli impianti solari termici, per assicurarsi la copertura totale del fabbisogno.
- Rete di distribuzione: è la struttura impiantistica dedicata alla distribuzione dell’acqua calda e della climatizzazione nella casa. Oltre all’acqua sanitaria, distribuisce calore o fresco attraverso i radiatori, il riscaldamento a pavimento, i ventilconvettori e gli altri sistemi di condizionamento.
Attraverso questo apparato, in pratica, la pompa di calore è del tipo terra-acqua ed utilizza il sottosuolo come mezzo da cui prelevare o cedere calore per scaldare o rinfrescare l’abitazione. L’efficienza geotermica, al contrario delle pompe di calore aria-acqua, è indipendente dalle temperature esterne.
La manutenzione ordinaria di un impianto geotermico è pressoché nulla, ma va considerato che la durata delle componenti è variabile e va dai 15-20 anni, circa, della pompa di calore, ai 100 anni, circa, delle sonde geotermiche.
Quando si può fare
La crosta terrestre non ha sempre lo stesso spessore e la stessa composizione, tuttavia un impianto geotermico domestico può essere installato con quasi ogni tipologia di sottosuolo, in tutta Italia ed in ogni ambiente, poiché le temperature sotterranee sono costanti.
Comunque, è sempre bene affidarsi ad un professionista in grado di stabilire, anche attraverso un’indagine geologica, la capacità e la portata della risorsa sotterranea e dimensionare l’impianto in base al fabbisogno dell’abitazione.
È anche importante far valutare la presenza di falde acquifere o di vincoli idrogeologici che impediscano la realizzazione dell’impianto.
La soluzione migliore è inserire il progetto dell’impianto geotermico durante la costruzione di un edificio nuovo. Tuttavia, è anche possibile integrarlo in una casa esistente in fase di ristrutturazione, a patto che sussistano le giuste condizioni, come, ad esempio, lo spazio necessario per il cantiere di inserimento delle sonde nel terreno che, una volta inserite, saranno invisibili.
Aspetti economici
Un impianto geotermico ha numerosi vantaggi in termini economici, diretti ed indiretti:
- sfrutta un’energia gratuita utilizzabile tutto l’anno ed in ogni condizione climatica;
- utilizza soltanto l’elettricità per il compressore della pompa di calore, che può essere, comunque, collegata a fonti rinnovabili come fotovoltaico o eolico;
- fa risparmiare fino al 60% circa rispetto ad una caldaia a metano e fino al 75% per GPL o gasolio;
- può riscaldare e rinfrescare gli ambienti, eliminando i costi di condizionamento;
- non richiede particolare manutenzione.
Ha, inoltre, vantaggi ecologici importanti, come la riduzione di CO2 in atmosfera, lo sfruttamento di energia rinnovabile e la sicurezza d non avere a che fare con fumi di combustione.
Ovviamente i costi di un impianto geotermico dipendono da tanti fattori, ma possiamo dire che, indicativamente, un impianto chiavi in mano per un’abitazione singola di circa 150 mq può avere un costo di 20.000 €. Ovviamente i costi relativi a famiglia scendono quando si tratta di impianti centralizzati per più edifici.
Incentivi fiscali
Riguardo agli incentivi, la Legge di bilancio 2017 ha disposto un’ulteriore proroga delle detrazioni fiscali per il 65%. Inoltre, non va dimenticato che, in alternativa alle detrazioni fiscali, gli impianti geotermici e le pompe di calore possono accedere al nuovo Conto Termico fornito dal GSE – Gestore Servizi Energetici, di cui abbiamo parlato in questo articolo.
Insomma, il costo di un impianto geotermico ha sicuramente un impatto importante, ma i vantaggi che garantisce sono duraturi ed efficaci nel tempo.
Come consigliamo sempre, è bene affidarsi a operatori qualificati e professionali, farsi fare più preventivi ed assicurarsi che siano comprese tutte le spese, la garanzia e, seppur poca in questo caso, la manutenzione.
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