IMPIANTI AD ENERGIA GEOTERMICA: COSA SONO E PERCHE’ UTILIZZARLI
L’energia geotermica sfrutta il calore naturale del sottosuolo terrrestre, presente dovunque.
Attraverso la perforazione di un campo di sonde geotermiche lunghe dagli 80 metri fino ai 200 metri, si è in grado di captare quest’energia e di trasportarla in superficie, dove verrà “lavorata” da una pompa di calore geotermica che la invierà direttamente al circuito idraulico di emissione.
Il concetto su cui si basa il progetto, è la considerazione che il serbatoio geotermico è in continua autoalimentazione, rigenerandosi autonomamente e senza soluzione di continuità.
Questo fa capire come l’impianto geotermico sia completamente indipendente da condizioni climatiche del luogo dove si installa; proprio perché a profondità di circa 100 metri, le temperature del sottosuolo non vengono influenzate dal decorso stagionale o dall’andamento giorno-notte.
Riveste quindi grande importanza la fase di progettazione dell’impianto stesso, proprio perché si deve fare in modo che la quantità di energia estratta dal sottosuolo per riscaldare l’abitazione non sia superiore a quella che va a rigenerare il serbatoio geotermico. Le applicazioni degli impianti geotermici possono coprire qualsiasi fabbisogno e possono essere applicate qualsiasi edificio, dalla villetta monofamigliare, al complesso industriale, passando per esigenze particolari quali: piscine, serre, palestre, scuole ecc.
L’energia geotermica applicata ai sistemi di riscaldamento e raffrescamento, nasce in Paesi come Svizzera, Svezia e Nuova Zelanda da precise intuizioni di tecnici e specialisti. Parallelamente, la difficoltà di reperimento di energie convenzionali ha fornito, in seguito, l’impulso determinante per lo sviluppo della parte tecnologica. Sviluppo che ha portato, in breve tempo, le pompe di calore a livelli di rendimento particolarmente elevati.
L’ultima frontiera esplorata è l’inversione dell’impianto geotermico al fine di provvedere al raffrescamento degli ambienti.
Questo ha portato ad un ulteriore affinamento della tecnologia, proponendo essenzialmente due soluzioni differenti.
La prima, chiamata “active cooling”, si basa sul concetto dell’inversione del circuito idraulico di modo che la pompa di calore possa mandare, sul circuito di casa, basse temperature e, viceversa, disperdere nelle sonde geotermiche una buona parte delle calorie estratte dall’abitazione.
La seconda permette addirittura di by-passare la pompa di calore. Con un circuito idraulico separato infatti, si disperde direttamente nel terreno l’energia termica estratta dall’ambiente da raffrescare.
Questa applicazione e detta “natural cooling” e consente di arrivare an uno step intermedio di raffrescamento ottenendo il cosiddetto comfort abitativo (o effetto cantina).
Detto metodo viene quasi sempre affiancato da una buona deumidificazione dei locali, in modo tale che, anche con impianti a irradiamento a pavimento, si possano ottenere performances buone e senza incorrere in problemi causati dall’effetto condensa.
Possedere un impianto geotermico significa, a grandi linee, poter contare su un sistema che garantisce tre grandi vantaggi: rispetto dell’ambiente, sicurezza ed economicità.
Il primo vantaggio consiste nel non produrre assolutamente alcuna emissione nell’atmosfera, anche considerando infatti che tutta l’energia che usiamo per far funzionare la pompa di calore sia di produzione termoeletttrica; possiamo contare su un rendimento dell’impianto di circa 4 quindi ampiamente superiore al limite di produzione delle centrali a combustibile fossile valutato attorno a 3.
Il vantaggio legato alla sicurezza è chiaramente dovuto alla mancanza assoluta di fiamma libera all’interno delle abitazioni ed alla non emissività di gas incombusti spesso fonti di incidenti più o meno seri nell’ambito domestico.
Il terzo vantaggio che analizziamo è il risparmio economico. Quello sicuramente più monetizzabile e più visibile.
Una abitazione da circa 20 Kw di fabbisogno che necessita di 1800 ore di funzionamento all’anno ottiene un fabbisogno energetico di circa 40000 Kwh/anno (compresa acqua calda sanitaria), con una spesa in gasolio di circa 4500,00 €/anno, tenendo presente il potere calorico teorico del combustibile ed il rendimento medio annuo. Lo stesso fabbisogno energetico con l’impianto geotermico, ponendo il rendimento medio pari a 4, necessita di un’energia elettrica di circa 10000 Kwh, che equivale a circa 1400 €/anno. Da tutto questo si deduce che l’impianto ad energia geotermica costa, in esercizio, circa 1/3 di un impianto tradizionale.
L’impianto ad energia geotermica si fonda su tre sezioni distinte fra loro quali: progettazione e dimensionamento, esecuzione della sezione produzione di energia (campo di sonde geotermiche) e infine installazione della parte tecnologica (pompa di calore ed accessoristica idraulica).
La certezza che si ricava da una profonda analisi di mercati ormai consolidati quali quello Svizzero e Svedese (ma si potrebbe aggiungere anche Germania ed Austria dove ormai ci si aggira attorno al 25% di applicazioni su nuove costruzioni) è che l’esplosione della richiesta, coincide con l’affermarsi di strutture adeguate alla fornitura dell’impianto completo di tutte le tre sezioni succitate.
Ormai quindi richiedere e applicare un impianto ad energia geotermica deve fondarsi su queste considerazioni, in quanto regala ai fruitori di questa tecnologia grande fiducia nel sistema.
Anche in Italia ci si sta adeguando a questa evoluzione, il committente sta cominciando a riporre la stessa fiducia nel propositore che si prende in carico tutto l’impianto, comprendendone le notevoli conoscenze specialistiche.
Da un lustro a questa parte, notevole incremento si è ottenuto dopo l’ingresso prepotente sul mercato di prodotti tecnologici altamente sofisticati e di elevate performances quali: le pompe di calore a doppio compressore e le pompe di calore ad alta temperatura di emissione.
Le prime vengono altresì chiamate pompe “bistadio” e permettono di ottimizzare il coefficiente di rendimento durante le richieste del fabbisogno di potenza termica di base la quale, notoriamente, è la potenza che viene ad essere utilizzata durante la maggior parte del tempo di riscaldamento.
Gli effetti dell’applicazione di questa tecnologia sono ulteriore risparmio in termini di esercizio e una durata ultraventennale della pompa di calore.
La tecnologia che permette le emissioni di fluido ad alta temperatura invece, consente finalmente di applicare l’energia geotermica anche alle ristrutturazioni di edifici; senza andare ad intaccare gli impianti di emissione e programmando temperature di mandata anche di 65°.
Il decorso tecnologico che si basa su queste innovazioni ha portato i Paesi leader del settore ad applicare questa tecnologia su circa il 50% delle nuove abitazioni; con margini di crescita esponenziali anche nel campo delle ristrutturazioni.
La proposizione sul mercato di un progetto tecnologico di tali dimensioni e potenzialità sta cominciando a destare anche in Italia l’interesse che merita. Le sedi istituzionali stanno cercando sempre più di guardare al progetto geotermico come ad una soluzione tesa alla risoluzione di numerosi problemi legati all’energia derivante da combustibili fossili.
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