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geotermia, impianti geotermici, pompe di calore

CHE COSA E’ LA GEOTERMIA E COME FUNZIONA

Scegliere un impianto geotermico significa assicurarsi un ambiente domestico confortevole, piacevolmente caldo d’inverno e fresco d’estate, utilizzando una tecnologia rispettosa dell’ambiente e vantaggiosa dal punto di vista economico.

I sistemi geotermici a bassa temperatura sono diffusi, in ambito residenziale, soprattutto nel Nord Europa e negli Stati Uniti, mentre in Italia sono ancora poco conosciuti.

In anni recenti anche nel nostro paese c’è stata una decisa accelerazione: in particolare,  l’introduzione di incentivi mirati – come le detrazioni del 55% – ha favorito la realizzazione di numerosi nuovi impianti geotermici con pompa di calore. Attenzione: il Dl 4 giugno 2013 n. 63 (in vigore dal 6 giugno) ha aumentato la quota detraibile dal 55% al 65%, prorogando contemporaneamente la misura al 31 dicembre 2013. La Legge di stabilità 2014 ha prorogato la detrazione del 65% per le spese sostenute fino al 31 dicembre 2014; successivamente, la Legge di stabilità 2015 ha disposto un’ulteriore proroga al 31 dicembre 2015. Infine, la Legge di stabilità 2016 ha prorogato di un ulteriore anno la scadenza del 65%, al 31 dicembre 2016. Inoltre, non va dimenticato che in alternativa alle detrazioni fiscali, gli impianti geotermici e le pompe di calore possono accedere al Nuovo Conto termico.

>> Per approfondimenti, si vedano le voci “Detrazioni fiscali 65% (ex 55%)” 

La possibilità di produrre, oltre che acqua calda per il riscaldamento invernale e per gli usi sanitari, anche acqua fredda per raffrescare durante l’estate, rende gli impianti geotermici l’alternativa ideale ai tradizionali impianti. Il grande vantaggio deriva dal fatto che un sistema geotermico racchiude in unico impianto le stesse funzioni normalmente demandate a due diversi apparecchi, cioè caldaie e condizionatori.

Un impianto geotermico, se opportunamente dimensionato, è in grado di riscaldare e raffrescare un edificio senza l’ausilio di altri apparecchi. In questo caso si parla di impianto geotermico “monovalente”. In ogni caso si tratta di impianti che si prestano bene all’integrazione con altri generatori di calore ad alta efficienza. Molto interessante, ad esempio, risulta l’abbinamento con impianti solari termici oppure con caldaie a condensazione, in regime “bivalente”.

I componenti dell’impianto

I 3 elementi fondamentali di un impianto geotermico sono:

1. Un sistema di captazione del calore

Di norma si tratta di tubature in polietilene che fungono da scambiatori di calore, sfruttando l’energia termica presente nel sottosuolo o nell’acqua. Le tubature possono essere interrate verticalmente nel terreno a grandi profondità (sonde geotermiche verticali), oppure orizzontalmente a 1-2 metri di profondità (sonde o collettori orizzontali). Anche l’utilizzo dell’acqua, come sorgente di calore in alternativa al terreno, comporta l’utilizzo di sonde verticali.

E’ proprio la scelta del sistema di captazione, a seconda anche dalle caratteristiche geologiche e climatiche del luogo scelto per l’installazione, a caratterizzare le diverse opzioni impiantistiche dei sistemi geotermici.

2. La pompa di calore geotermica

Installata all’interno degli edifici, la pompa di calore geotermica è il cuore dell’impianto. Consente infatti di trasferire calore dal terreno o dall’acqua all’ambiente interno –in fase di riscaldamento- e di invertire il ciclo nella fase di raffrescamento.

3. Un sistema di accumulo e distribuzione del calore

Gli impianti geotermici sono particolarmente adatti per lavorare con terminali di riscaldamento/raffrescamento funzionanti a basse temperature (30-50°C), come ad esempio i pannelli radianti e i ventilcovettori (vedi “Terminali per il riscaldamento” e “Terminali per il raffrescamento” nel menu di destra).

I pannelli radianti rappresentano la migliore soluzione impiantistica: in inverno fanno circolare acqua calda a 30-35 °C e in estate acqua fredda a 18-20 °C, riscaldando e raffrescando con il massimo grado di comfort e risparmio energetico. I tradizionali radiatori, pur essendo in qualche caso utilizzabili per lavorare con una pompa di calore, risultano però assolutamente inadatti per raffrescare gli ambienti.

La presenza di un serbatoio di accumulo per l’acqua calda risulta indispensabile per immagazzinare il calore e quindi distribuirlo all’edificio –per il riscaldamento e per gli usi sanitari- quando vi è richiesta. L’integrazione tra geotermia e impianti solari termici o caldaie a condensazione avviene proprio grazie al serbatoio d’accumulo, all’interno del quale l’acqua viene riscaldata tramite serpentine collegate ai diversi generatori di calore.

Quale terreno?

In linea generale, la risorsa geotermica è disponibile su tutto il territorio italiano. In ogni caso è importante conoscere le caratteristiche del sottosuolo che si intende utilizzare come fonte di calore. Particolari tipi di terreno, oppure la presenza o meno di acque sotterranee o di vincoli idrogeologici, determinano la fattibilità tecnica di un impianto geotermico.

Soltanto operatori specializzati possono darci consigli e informazioni riguardo ad un sito specifico scelto per l’installazione, ricorrendo eventualmente a indagini geologiche che valutino con esattezza la qualità della risorsa geotermica.

Edifici nuovi o esistenti?

La geotermia è certamente consigliata per tutti gli edifici di nuova costruzione, per i quali è possibile progettare ex novo l’intero impianto in maniera ottimale.

Per gli edifici esistenti, la convenienza e la fattibilità di un impianto geotermico sono da analizzare caso per caso. Occorre anche valutare la disponibilità di spazio sufficiente per l’allestimento del cantiere e per la posa delle sonde. E’ comunque consigliato installare l’impianto in fase di ristrutturazione dell’edificio e dell’impianto termico, approfittando così dei lavori in corso per riqualificare complessivamente l’intero edificio dal punto di vista energetico.

L’installazione di un impianto geotermico è una scelta vantaggiosa anche per tutti gli edifici esistenti che utilizzano caldaie alimentate a combustibili fossili costosi e inquinanti, come gasolio o GPL. Nel caso in cui si possieda una caldaia a metano, bisogna invece valutare attentamente i costi e i benefici derivanti da una sua sostituzione.

Un altro aspetto fondamentale riguarda la qualità dell’isolamento termico dell’ edificio. Un edificio ben coibentato è un presupposto indispensabile per un corretto dimensionamento dell’impianto geotermico, che assicuri buoni livelli di comfort e di risparmio energetico. La necessità di migliorare il grado di isolamento degli edifici riguarda soprattutto il parco edilizio esistente, mentre gli edifici di nuova o recente costruzione, che devono sottostare a stringenti criteri legislativi, risultano di norma ben coibentati.

Quanto dura l’impianto?

Una stima della vita media di un impianto geotermico può essere fatta più su alcuni singoli componenti che sull’intero impianto.

Le pompe di calore geotermiche hanno una vita utile di almeno 15-20 anni (per le taglie domestiche la durata è inferiore), mentre le sonde geotermiche possono funzionare senza problemi per molte decine d’anni (secondo alcune fonti fino a 80-100 anni).

I pannelli radianti hanno un vita stimata in circa 20-30 anni.

Per tutti gli anni di funzionamento dell’impianto, non vi è pressochè alcuna necessità di manutenzione.

Tutti i vantaggi di un impianto geotermico

• si tratta di energia termica gratuita (eccettuato il consumo elettrico della pompa di calore) e indipendente dalle temperature esterne, che assicura un funzionamento dell’impianto per 365 giorni l’anno

• i costi di esercizio sono inferiori di circa il 60% rispetto a un sistema di riscaldamento con caldaia a metano

• un unico sistema permette sia di riscaldare che di raffrescare l’edificio, eliminando i costi elevati per il condizionamento estivo

• contribuisce alla riduzione delle emissioni di inquinanti e di CO2 in atmosfera

• non inquina i terreni, poiché all’interno delle sonde geotermiche circolano liquidi frigoriferi antigelo completamente atossici

• la pompa di calore geotermica è una macchina estremamente silenziosa, alla pari ad esempio di un frigorifero

• l’assenza di processi di combustione