Come funziona un Impianto Geotermico: scambio termico diretto e indiretto
La funzione principale di un impianto geotermico è lo scambio di calore tra il terreno e l’utilizzatore finale che avviene tramite sonde geotermiche di captazione che raggiungono una determinata profondità: il fluido termovettore che scorre all’interno delle sonde assorbe calore e lo rilascia nelle zone più fredde. Si realizza in tal modo uno scambio di tipo diretto (geo-cooling). Se, oltre alle sonde di captazione, vi è anche installata una pompa di calore geotermica, si definisce scambio termico indiretto, in tal caso la pompa di calore utilizza come sorgente termica il terreno piuttosto che l’aria esterna, raggiungendo più facilmente temperature più alte in inverno e più basse in estate, la pompa ha un miglior rendimento.
Come è fatto un impianto geotermico a bassa entalpia e come si realizza
Un impianto geotermico detto a bassa entalpia di tipo indiretto è costituito da tre elementi fondamentali:
- un sistema di sonde inserite in profondità ( Sonde geotermiche )
- una pompa di calore geotermica istallata all’interno dell’edificio
- un sistema di distribuzione che consente di raggiungere tutti gli ambienti (impianti a pavimento, pannello radianti, bocchette di ventilazione).
La realizzazione di un impianto geotermico prevede, innanzitutto, lo scavo o la perforazione del terreno, per poter raggiungere il sottosuolo mediante sonde con cui attingere il calore, queste sonde non sono altro che tubi in polietilene di pochi centimetri di diametro disposti in coppie (tubo di andata e di ritorno) e uniti a formare un circuito chiuso; all’interno di essi scorre un fluido termovettore. Gli scavi possono raggiungere profondità minime intorno ai 2 metri, in tal caso si tratta di un impianto con sonde di tipo orizzontale, o si possono realizzare perforazioni di piccolo diametro fino raggiungere i 100 metri di profondità, si tratta in questo caso di sonde geotermiche verticali. A grandi profondità può essere possibile anche intercettare delle acque di falda ( impianto geotermico ad acqua di falda ), quindi l’impianto può far scorrere nelle sonde la stessa acqua di falda, con o senza reimmissione nelle stessa falda dopo l’uso.
I tubi delle sonde, giunti in superficie sono collegati ad un apposito collettore connesso alla pompa di calore. Quindi, il fluido termovettore a contatto con il terreno, assorbe il calore e risale verso la superficie, qui, in prossimità della pompa di calore, tramite un compressore e un condensatore, l’energia della terra si converte in calore rilasciato e convogliato nell’impianto di distribuzione della casa.
In inverno, la temperatura del terreno è maggiore di quella in superficie, quindi l’energia termica sarà sufficiente per ottenere il riscaldamento; al contrario in estate, il ciclo si inverte e il fluido termovettore rilascerà il calore accumulato all’interno dell’abitazione nel sottosuolo, dove incontra una temperatura inferiore.