la geotermia per gli edifici

LA GEOTERMIA PER GLI EDIFICI
Torna di interesse in Italia l?applicazione della tecnologia per il riscaldamento e per il raffrescamento di edifici
denominata Geotermia a bassa entalpia. Questa tecnologia non è un?invenzione moderna ma è applicata da tempo in
molti Paesi in cui l?incidenza delle spese di riscaldamento per gli edifici rappresenta una voce considerevole del budget
familiare (Nord Europa, paesi con inverni freddi).
In Svezia, per esempio, il 90% delle nuove edificazioni sono dotate di centrali termiche che utilizzano questa tecnologia.
La diffusione di questa tecnica è stata facilitata principalmente da alcuni fattori: considerevole risparmio economico per
il riscaldamento (alte prestazioni ed efficienza del sistema), minore impatto ambientale in termini di inquinamento
dell?aria per l?assenza di emissioni locali di reflui da combustione. Il sistema infatti necessita esclusivamente di energia
elettrica.
L?applicazione della geotermia per il riscaldamento di edifici, in questa particolare applicazione, non utilizza in senso
stretto ?il calore ad alta temperatura del terreno? come nel caso dell?esempio a noi più vicino e noto di Larderello, bensì
si compone di un sistema in grado di trasferire energia termica dal suolo all?edificio a ?basse temperature?. Per questo
motivo questa tecnica con i suoi accorgimenti può essere applicata praticamente ovunque. Il trasferimento di energia
termica avviene grazie all?ausilio di una rete di sensori di captazione posizionati nel terreno e di una particolare
macchina termica detta pompa di calore.
La peculiarità di questa installazione è costituita dalla capacità di trasferire energia termica da una sorgente a bassa
temperatura (terreno o acqua di falda) ad una a temperatura superiore (edificio). Il sistema è in grado di funzionare
grazie all?inerzia termica del sottosuolo che mantiene pressoché invariata la temperatura nel corso dell?intero anno. Nel
nostro ambito territoriale le temperature del sottosuolo sono comprese, in funzione della geologia locale, tra 10 e 15°C. Il
sistema di captazione cattura parte di questa energia e la trasferisce all?edificio. In pratica, in inverno si raffredda il
sottosuolo per riscaldare la case ed in estate viceversa.
Il dimensionamento della rete di sensori è la parte progettuale che necessita di maggiore attenzione. L?installazione di
un?errata rete di sensori può comportare nel tempo una perdita di prestazioni del sistema o il malfunzionamento
dell?impianto. L?efficienza degli impianti geotermici è molto elevata: per trasferire 4 Kwatt dal suolo all?edificio è
necessario, in prima approssimazione, l?impiego di 1 Kwatt elettrico per il funzionamento della macchina. In termini di
efficienza, questa peculiarità permette di garantire rendimenti di riscaldamento molto superiori (2-3 volte) a quelle delle
tradizionali caldaie a metano.
In termini meno tecnici, con questa tecnologia è possibile ridurre a ben più della metà, la spesa per il riscaldamento
invernale di ogni edificio. La completa reversibilità di questo sistema permette inoltre di rinfrescare con il medesimo
impianto, senza ricorrere ad sistemi di condizionamento aggiuntivi, l?intero edificio in estate. Entrando nel dettaglio, il
trasferimento di calore dal suolo all?edificio avviene mediante l?utilizzo di un fluido messo in circolazione dalla pompa
di calore nelle tubazioni costituenti la rete di captazione.
Il fluido in ingresso nel terreno circola all?interno delle tubazioni e progressivamente cattura energia termica del suolo,
ritornando alla macchina con una temperatura superiore. La pompa di calore utilizza questa differenza termica tra il
liquido in partenza ed in arrivo per produrre, tramite scambiatori di calore ed un compressore elettrico interno, un fluido
di temperatura 30-40°, successivamente inviato al circuito acqua calda per il riscaldamento domestico. I sistemi di
riscaldamento domestico che permettono le migliori prestazioni sono i pannelli a pavimento o a parete in bassa
temperatura.
Gli impianti geotermici possono utilizzare sia il calore del sottosuolo che l?energia termica dell?acqua di falda. In questo
caso il trasferimento di calore all?edificio avviene a discapito dell?acqua di falda che viene raffreddata. I sistemi ad
acqua sono sistemi aperti e comportano quindi una restituzione della risorsa utilizzata. In questi casi l?impianto
geotermico è costituito da un pozzo di prelievo, dalla pompa di calore e da un?infrastruttura di restituzione dell?acqua
pompata (pozzo o corso d?acqua superficiale).
L?esecuzione di questi tipi di impianto necessita della predisposizione di alcune pratiche burocratiche da presentare
presso i Settori Ecologia ed Energia delle PA competenti. E? necessario ottenere l?autorizzazione al prelievo ed allo
scarico delle acque rilasciate dopo lo scambio termico negli impianti che utilizzano l?acqua di falda. I sistemi sopra
descritti sono progettati e realizzati principalmente per produrre acqua calda per riscaldare a 30 e 40° C; sopra questa
temperatura l?efficienza del sistema diminuisce.
Per questo motivo è necessario l?utilizzo di particolari accorgimenti per produrre acqua calda per uso sanitario (bagni e
cucina). In genere i sistemi geotermici sono integrati con i sistemi in grado di produrre acqua calda sanitaria con svariate
combinazioni tecnologiche; le soluzioni tecnologicamente più avanzate sono anche quelle più costose. L?accoppiamento
di sistemi geotermici ed impianti solari termici costituisce un?eccellenza tecnologica di ridotto investimento e di grande
affidabilità. In questo caso si rende necessario inserire anche un serbatoio di accumulo intermedio per la gestione integrata
di acqua calda sanitaria, circuito riscaldamento, produzione acqua da pannelli e confort ambientale nelle singole stanze
dell?edificio.
In Italia la diffusione di questi impianti è ancora ridotta anche se si tra registrando un incremento del mercato generato
dalla necessità di risparmio, di diminuzione delle emissioni in atmosfera e della necessità di rendersi meno dipendenti da
fonti energetiche presenti in paesi politicamente instabili. In altri paesi, come la vicina Svizzera, le installazioni sono
molto comuni e coprono il 50% del mercato delle nuove edificazioni. La produzione industriale di pompe di calore è
altrettanto ridotta: sul mercato sono presenti prevalentemente prodotti tedeschi e francesi. Le aziende che installano le
centrali termiche a pompa di calore in genere forniscono i servizi di progettazione e di perforazione dei terreni.
In Italia, allo stato attuale ne esistono meno di una decina, concentrate nel Centro-Nord Italia. THERMOGEA di Varese
è in grado di seguire tutti i passi necessari per l?implementazione di questa tecnologia: assistenza burocratica,
progettazione e realizzazione rete di sensori geotermici (o pozzi), fornitura ed installazione di pompe di calore,
installazione integrata pannelli solare-geotermia-elettronica, termostati per gestione confort ambientale. Il costo di un
impianto geotermico è variabile e proporzionale al fabbisogno energetico dell?edificio. La spesa nella coibentazione
dell?edificio comporta una diminuzione più che proporzionale nel costo dell?impianto geotermico.