Funzionamento di un impianto geotermico

In un impianto geotermico, una pompa di calore reversibile abbinata a sonde geotermiche consente, da 1 Kw di corrente elettrica impiegata, di ottenere fino a 5 Kw di quantità di calore, estrandolo dal calore ambientale, con una resa quasi tripla rispetto a gas o gasolio.
I rendimenti generalmente molto elevati, assieme al risparmio energetico ed economico (dovuti al poco carburante necessario al funzionamento e alle limitate spese di manutenzione), sono la conseguenza del funzionamento di un impianto geotermico che, in sostanza, lavora semplicemente spostando il calore, all'interno di un ciclo chiuso, da un punto all'altro.
In tal modo, l'energia primaria (elettrica o gas consumato) indispensabile al funzionamento dell'impianto è solo una parte dell'energia termica totale che se ne ottiene, liberandone quindi per un utilizzo ai fini di riscaldamento domestico o industriale.
Un ulteriore vantaggio sta, potendo spostare energia da un punto all'altro di un ciclo chiuso, nella capacità di sottrarre calore da una zona (dall'ambiente) per liberarne in un'altra (nel sottosuolo), come d'estate ad esempio, rendendo un impianto geotermico simile ad un climatizzatore o ad un condizionatore.

Il funzionamento di una pompa di calore reversibile, abbinata a sonde geotermiche, si fonda sulle caratteristiche del sottosuolo: la sua temperatura infatti, dai 20 ai 100 metri di profondità, si aggira costantemente attorno ai 14 gradi centigradi, indipendentemente dalle escursioni termiche giornaliere e stagionali.
Nel suolo, utilizzato come serbatoio di calore, vengono praticate una o più perforazioni del diametro di 10-15 cm, fino ad una profondità che dipende dal volume dell'edificio da servire. All'interno dei fori vengono fatte passare delle condutture in cui la pompa di calore fa circolare un fluido termovettore.

Durante il funzionamento dell'impianto, l'energia elettrica è indispensabile: la pompa di calore assorbe calore attraverso il fluido in un evaporatore, ne alza la temperatura attraverso il compressore, cede calore all'ambiente circostante attraverso il condensatore. 
Pur consumando energia elettrica, però, a seconda del tipo di impianto geotermico, il bilancio energetico è nettamente favorevole, poiché rende più energia, da 3 a 5 volte, sotto forma di calore, di quella elettrica utilizzata per il suo funzionamento. 
Quindi, un impianto geotermico che impiega 1 KWh di energia elettrica restituisce 3-5 KWh di energia termica.

Per installare una pompa di calore geotermica occorre poter effettuare lo scavo nel sottosuolo per l'alloggio della sonda geotermica o prevederne l'installazione in fase di progettazione di un edificio.
E' quindi indispensabile un'indagine geologica preventiva del tipo di sottosuolo, da cui dipendono dimensioni e rendimento dell'impianto geotermico, perché non tutti i tipi di rocce e di terreni hanno la stessa conducibilità termica, cioé una buona capacità di trasportare calore.
Inoltre è altrettanto necessaria la raccolta di informazioni presso il comune dove è prevista l'installazione, perché la realizzazione di impianti geotermici, laddove esistano zone di protezione delle acque sotterranee e superficiali, potrebbe essere regolamentata e quindi dover essere autorizzata dalle autorità competenti.

Nelle condizioni più adeguate di edificio e terreno sottostante, una pompa di calore (grande quanto un frigorifero) collegata ad una sonda geotermica (inserita fino a quasi 100 metri di profondità) estrae dal sottosuolo una potenza termica sufficiente a riscaldare un'abitazione di circa 100 metri quadri.
Le pompe di calore operano con temperature massime comprese tra i 40 e i 50 gradi centigradi, rendendo indispensabile, nel loro utilizzo, l'accoppiamento con sistemi di riscaldamento a bassa temperatura come pannelli radianti o ventilconvettori che, per loro natura, richiedono di essere installati in edifici dotati di buon isolamento termico.

 

 

Funzionamento di un impianto geotermico

In un impianto geotermico, una pompa di calore reversibile abbinata a sonde geotermiche consente, da 1 Kw di corrente elettrica impiegata, di ottenere fino a 5 Kw di quantità di calore, estrandolo dal calore ambientale, con una resa quasi tripla rispetto a gas o gasolio.
I rendimenti generalmente molto elevati, assieme al risparmio energetico ed economico (dovuti al poco carburante necessario al funzionamento e alle limitate spese di manutenzione), sono la conseguenza del funzionamento di un impianto geotermico che, in sostanza, lavora semplicemente spostando il calore, all'interno di un ciclo chiuso, da un punto all'altro.
In tal modo, l'energia primaria (elettrica o gas consumato) indispensabile al funzionamento dell'impianto è solo una parte dell'energia termica totale che se ne ottiene, liberandone quindi per un utilizzo ai fini di riscaldamento domestico o industriale.
Un ulteriore vantaggio sta, potendo spostare energia da un punto all'altro di un ciclo chiuso, nella capacità di sottrarre calore da una zona (dall'ambiente) per liberarne in un'altra (nel sottosuolo), come d'estate ad esempio, rendendo un impianto geotermico simile ad un climatizzatore o ad un condizionatore.

Il funzionamento di una pompa di calore reversibile, abbinata a sonde geotermiche, si fonda sulle caratteristiche del sottosuolo: la sua temperatura infatti, dai 20 ai 100 metri di profondità, si aggira costantemente attorno ai 14 gradi centigradi, indipendentemente dalle escursioni termiche giornaliere e stagionali.
Nel suolo, utilizzato come serbatoio di calore, vengono praticate una o più perforazioni del diametro di 10-15 cm, fino ad una profondità che dipende dal volume dell'edificio da servire. All'interno dei fori vengono fatte passare delle condutture in cui la pompa di calore fa circolare un fluido termovettore.

Durante il funzionamento dell'impianto, l'energia elettrica è indispensabile: la pompa di calore assorbe calore attraverso il fluido in un evaporatore, ne alza la temperatura attraverso il compressore, cede calore all'ambiente circostante attraverso il condensatore. 
Pur consumando energia elettrica, però, a seconda del tipo di impianto geotermico, il bilancio energetico è nettamente favorevole, poiché rende più energia, da 3 a 5 volte, sotto forma di calore, di quella elettrica utilizzata per il suo funzionamento. 
Quindi, un impianto geotermico che impiega 1 KWh di energia elettrica restituisce 3-5 KWh di energia termica.

Per installare una pompa di calore geotermica occorre poter effettuare lo scavo nel sottosuolo per l'alloggio della sonda geotermica o prevederne l'installazione in fase di progettazione di un edificio.
E' quindi indispensabile un'indagine geologica preventiva del tipo di sottosuolo, da cui dipendono dimensioni e rendimento dell'impianto geotermico, perché non tutti i tipi di rocce e di terreni hanno la stessa conducibilità termica, cioé una buona capacità di trasportare calore.
Inoltre è altrettanto necessaria la raccolta di informazioni presso il comune dove è prevista l'installazione, perché la realizzazione di impianti geotermici, laddove esistano zone di protezione delle acque sotterranee e superficiali, potrebbe essere regolamentata e quindi dover essere autorizzata dalle autorità competenti.

Nelle condizioni più adeguate di edificio e terreno sottostante, una pompa di calore (grande quanto un frigorifero) collegata ad una sonda geotermica (inserita fino a quasi 100 metri di profondità) estrae dal sottosuolo una potenza termica sufficiente a riscaldare un'abitazione di circa 100 metri quadri.
Le pompe di calore operano con temperature massime comprese tra i 40 e i 50 gradi centigradi, rendendo indispensabile, nel loro utilizzo, l'accoppiamento con sistemi di riscaldamento a bassa temperatura come pannelli radianti o ventilconvettori che, per loro natura, richiedono di essere installati in edifici dotati di buon isolamento termico.