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Energia geotermica

L’energia geotermica è la forma d’energia che viene ricavata dal calore endogeno della Terra. Questo calore aumenta al crescere della profondità, per l’aumento graduale della temperatura del sottosuolo, che è in media di 3°C ogni 100 metri di profondità (“gradiente geotermico medio”). In realtà, anomalie geologiche o vulcaniche fanno sì che in alcune aree geografiche il gradiente sia ben più alto della media (9°-12°C ogni 100m).

 

Questa energia termica disponibile nel sottosuolo è prelevata attraverso dei fluidi vettori (acqua o vapore), naturali oppure iniettati, che possono scorrere naturalmente dal sottosuolo alla superficie (geyser, soffioni, sorgenti termali) oppure possono essere indotti artificialmente, con delle perforazioni meccaniche (pozzi geotermici).


Quali sono i tipi di Geotermia?
Dal punto di vista della potenzialità e quindi del tipo di applicazioni della geotermia, possiamo distinguere tra:
GEOTERMIA AD ALTA ENTALPIA: è il caso di fluidi vettori ad alta potenzialità (“contenuto entalpico” superiore a 1.000 kJ/kg), con applicazioni possibili quali, per esempio, la produzione di energia elettrica, usi industriali, acque termali.
GEOTERMIA A MEDIA E BASSA ENTALPIA: è il caso di fluidi vettori con contenuto entalpico inferiore a 1.000 kJ/kg, con applicazioni possibili quali, per esempio, la generazione di energia elettrica con impianti a vapore e altri usi diretti del calore, come il teleriscaldamento, refrigerazione, serricoltura, acquicoltura.


Il riscaldamento e raffrescamento degli edifici è un’applicazione che rientra nella geotermia a bassa/media entalpia. Infatti, in qualsiasi luogo della Terra un edificio può essere riscaldato e raffreddato ricorrendo, piuttosto che a soluzioni tradizionali, all’energia geotermica.
In pratica, mentre in inverno il calore viene prelevato dal sottosuolo e trasferito in superficie, in estate il calore in eccesso presente negli edifici viene prelevato e ceduto al terreno. Entrambe le operazioni sono realizzate attraverso le pompe di calore.


Cosa sono le pompe di calore?
Si tratta di dispositivi che riescono trasferire il calore fra due sorgenti a diversa temperatura. Nel nostro caso, possono sfruttare la differenza tra la temperatura del sottosuolo e quella in superficie.
Infatti, la temperatura del terreno è costante lungo tutto il corso dell’anno: di norma, già a un metro di profondità, ha un valore tra 10 e 15 °C. La pompa di calore, nel funzionamento invernale, non fa che assorbire calore dal terreno e renderlo disponibile per gli usi umani ad un livello di temperatura adeguato.


Cosa sono le sonde geotermiche?
Le sonde geotermiche sono tubi a “U” che permettono di trasferire il calore da e verso il terreno. Sono costruite con materiali ad alta conducibilità termica, nei quali passa un fluido che assorbe, trasporta e scambia il calore con la superficie o nel sottosuolo.
Le sonde geotermiche possono essere di due tipi: verticali o orizzontali
Sonde Geotermiche Verticali
In questo caso la sonda geotermica penetra verticalmente nel terreno. È indispensabile un accurato progetto preliminare per determinare la numerosità e la profondità delle perforazioni da realizzare, parametri che dipendono dalla zona geografica e dalla tipologia di terreno. Ogni terreno, infatti, presenta un diverso scambio termico, che varia anche in base alla profondità.


Queste sonde hanno prestazioni migliori rispetto a quelle orizzontali ma, comprensibilmente, hanno anche costi di realizzazione più elevati, dovuti soprattutto alla necessità di realizzare perforazioni tanto più profonde e numerose quanto minore è il grado di scambio termico locale del terreno e quanto più grande è il fabbisogno energetico dell’edificio.
Sonde Geotermiche Orizzontali
In questo caso è necessario un terreno abbastanza pianeggiante, in cui vengono collocate le tubazioni a una profondità variabile tra 1,5 e 5 metri.


La bassa profondità fa sì che la temperatura esterna influenzi la temperatura del terreno in misura maggiore rispetto alle sonde verticali. Il vantaggio di questa soluzione è che presenta un costo minore.
Le sonde orizzontali possono essere collocate anche sul fondo di un lago (naturale o artificiale). In questo modo si può sfruttare il calore dell’acqua e la sua migliore conducibilità termica rispetto al terreno. Questa possibilità deve essere attentamente valutata in base alle normative locali vigenti, perché molte amministrazioni hanno introdotto limiti agli squilibri termici che si possono indurre nelle acque di superficie o nelle falde acquifere sotterranee.


Quali sono i vantaggi?
la geotermia è una fonte di energia pulita e rinnovabile
l’energia geotermica non deve essere importata ed è disponibile ovunque, in tutti i tipi di sottosuolo e in tutte le regioni d’Italia (al mare, in montagna, in pianura, in collina, in riva al lago, in città, in campagna, etc.)
le sonde geotermiche non emettono gas clima-alteranti
un impianto geotermico ha una vita utile molto lunga a fronte di una scarsa manutenzione
il risparmio può arrivare fino all’ 80% dei costi di esercizio
è possibile generare riscaldamento e raffreddamento con lo stesso impianto
i campi di applicazione sono dei più vari: abitazioni, impianti industriali, magazzini, serre, scuole, hotel, uffici, palestre, piscine, etc.
la Finanziaria per il 2008 ha previsto un credito d’imposta pari al 55% dell’investimento da recuperarsi in cinque anni. Tale misura è valida per le sole ristrutturazioni.


Quando conviene installare la geotermia?
In particolare in fase di costruzione e di ristrutturazione completa di un edificio.
È tecnicamente possibile installare la geotermia anche in occasione della sola sostituzione di un impianto a gasolio o a GPL.
Quale sistema di riscaldamento si abbina alla pompa geotermica?
Il sistema più indicato è quello radiante a pavimento a bassa temperatura. È preferibile perché efficace e in grado di garantire un ottimo comfort all’interno dell’abitazione.

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