Geotermia

Due fra gli interrogativi più ricorrenti della civiltà odierna trovano risposte esaurienti nell' ENERGIA GEOTERMICA, a cui provvede semplicemente una legge della Natura.
Il terreno infatti contiene una inesauribile sorgente di calore: la temperatura, man mano che si scende sotto terra, aumenta grazie all'energia geotermica che dal nucleo terrestre si dirige verso la superficie, secondo un gradiente geotermico, in media, di 3°C ogni 100m di profondità. Alcune zone presentano gradienti più alti della media (9°-12°C ogni 100m), a causa di anomalie geologiche o vulcaniche.
L’energia termica accumulata nel sottosuolo è resa disponibile tramite vettori fluidi (acqua o vapore), naturali o iniettati, che fluiscono dal serbatoio geotermico alla superficie spontaneamente (geyser, soffioni, sorgenti termali) o erogati artificialmente tramite perforazione meccanica (pozzo geotermico).
Si tratta di una fonte di energia INESAURIBILE, costantemente disponibile e soprattutto RINNOVABILE.
Generalmente siamo abituati a pensare alla GEOTERMIA in termini di vapore da utilizzare in centrali termoelettriche, tuttavia è evidente che a pochi metri di profondità del giardino di casa nostra il terreno mantiene una temperatura quasi costante per tutto l'anno, e questo ci permette di ESTRARRE CALORE d'inverno per riscaldare un ambiente, e di CEDERE CALORE durante l'estate per raffrescare lo stesso ambiente.
Tale scambio di calore viene realizzato con POMPE di CALORE ABBINATE A SONDE GEOTERMICHE che sfruttando questo principio permettono di riscaldare e raffrescare le nostre case con un unico impianto assicurando un alto grado di rendimento sull'arco dell'intera stagione, e con un fabbisogno di energia elettrica contenuto rispetto alle prestazioni. Non è neppure necessario alcun apporto termico esterno (per esempio una caldaia a metano) per coprire le punte invernali.

Le pompe di calore per riscaldare le case esistono sul mercato dagli anni 50, proprio come televisori, lavatrici e altri apparecchi domestici a noi famigliari, si tratta dunque di una TECNICA AFFIDABILE, AMPIAMENTE COLLAUDATA. Queste macchine hanno il grande vantaggio di fornire più energia (sotto forma di calore) di quella che gliene occorre per funzionare, questo è reso possibile dal fatto che la macchina assorbe calore dal mezzo esterno.
Si possono presentare diversi sistemi geotermici a seconda del vettore fluido.
1. SISTEMI A VAPORE DOMINANTE: costituiti da vapore secco presente a pressione e temperatura anche elevate, in cui sono presenti altri gas o sostanze solide.
2. SISTEMI AD ACQUA DOMINANTE: costituiti da acqua a pressione e temperatura anche elevate, erogata in superficie in forma di miscela bifasica acqua/vapore tramite depressurizzazione oppure per sollevamento meccanico tramite pompe sommerse. Temperatura maggiore di circa 85 °C.
3. SISTEMI AD ACQUA CALDA: con acqua a temperatura tra i 30°C e gli 85°C.
4. SISTEMI ARTIFICIALI: sfruttano il calore diretto di un magma o di rocce calde secche per scaldare un fluido di lavoro, iniettato tramite un pozzo e recuperato in superficie per la sua utilizzazione (Deep Heat Mining). Tali sistemi sono ancora in fase di sperimentazione.
5. SISTEMI GEOPRESSURIZZATI: La pressione dell’acqua calda (200°C), imprigionata all’interno di un serbatoio geotermico (formato da rocce sedimentarie) è notevolmente maggiore della pressione idrostatica, approssimandosi a quella litostatica. Possono produrre energia termica, meccanica e chimica, ma non sono ancora sfruttati.

E se c’è una falda?
In presenza di una falda, il sistema rende di più. Inoltre la risorsa idrica non viene in alcun modo alterata, perchè si tratta solo di uno scambio termico.

Ma allora si può usare per riscaldare qualsiasi abitazione?
No. In realtà il limite della tecnologia risiede nel fatto che è economicamente appetibile solo in presenza di terminali a bassa temperatura.

Che cosa sono i terminali a bassa temperatura?
Gli impianti di riscaldamento sono costituiti da due parti:

Alcuni esempi di generatori di calore sono: caldaie tradizionali a gas, a gasolio, a GPL, geotermia, caldaie a biomasse, tele- riscaldamento, etc.

I terminali, invece sono i classici radiatori, oppure i ventil convettori, gli impianti a pavimento, parete, soffitto etc.

Di solito i radiatori lavorano con temperature "elevate" 65-70°C e sono definiti terminali ad alta temperatura. Gli impianti a pannelli radianti a pavimento, parete, soffitto, lavorano a 30-35°C e pertanto sono definiti a bassa temperatura.
I ventil convettori, in funzione di come sono dimensionati, possono lavorare a temperature variabili.

Ho un impianto a radiatori, posso installare la geotermia?
Di solito i radiatori lavorano con temperature che superano i 60°C. Questa temperatura di lavoro vanifica i risparmi in bolletta. La soluzione in questi casi consiste nel sostituire i radiatori tradizionali con terminali a bassa temperatura come ad esempio il thermofon.

Quando conviene installare la geotermia?
Senza dubbio in occasione di nuove costruzioni e ristrutturazioni complete, oppure per la sostituzione di una caldaia a gasolio o a GPL.

Quando conviene non installare la geotermia?
Nel caso siano presenti radiatori, o in un impianto nel quale sia stata già montata la caldaia a metano.

Chi si occupa del dimensionamento dell’impianto interno?
Questo è il lavoro degli studi di termotecnica, che progettano e dimensionano tutti gli impianti.

Quanto costa un impianto geotermico?
Il costo è funzione del carico termico dell’edificio, ovvero di quanto calore l’edificio ha bisogno, e del tipo di sottosuolo dal quale si preleva calore. Ipotizzando dei dati medi, per una abitazione di 150 mq sono necessari circa 20.000 euro. Di seguito si riporta il calcolo di una bolletta per una famiglia di 4-5 persone per la produzione di acqua calda per riscaldamento, acqua calda per usi sanitari, e acqua fredda per il raffrescamento estivo.

In quanto tempo si ammortizza?
Questa domanda richiede una risposta articolata. In primo luogo quello che si ammortizza è l’extra costo dell’impianto. Seconda ovvia considerazione è che i tempi di ammortamento dipendono da:
- quale sia la tecnologia tradizionale di confronto (metano, gasolio, GPL)
- se l’impianto geotermico si usa per solo riscaldamento o anche per raffrescamento.

Riferendosi al caso della villetta da 150 mq, ipotizzando che l’alternativa sia il metano e supponendo di voler sia riscaldare che raffrescare, si ha che un impianto tradizionale ha i seguenti costi:
- caldaia a condensazione 4.000 euro
- canna fumaria 2.000 euro
- gruppo/i frigo esterni 4.000 euro
- regolazioni 2.000 euro

Ammortamento
Costo impianto geotermico = 20.000 euro
Costo impianto tradizionale = 12.000 euro
Extra costo = 8.000 euro
Risparmio annuo = 1.300 euro
Ammortamento = 8.000/ 1.300 = 6,1 anni.

NB
Tale dato è assolutamente medio ed indicativo.
Nella realtà, per la tipologia di impianto considerata, si osserva un ammortamento che va dai 4 ai 6 anni.

A questo va aggiunto il fatto che:
1. le manutenzioni sono praticamente inesistenti;
2. la vita media di una pompa di calore geotermica si stima essere pari ad almeno il doppio della vita media di una caldaia.

Qualsi sono gli incentivi previsti per questo tipo di impianti?
La Finanziaria per il 2008 ha previsto un credito d'imposta pari al 55% dell'investimento da recuperarsi in tre anni. Tale misura è valida per le sole ristrutturazioni.