Riscaldamento Geotermico: Funzionamento, Cos'è e Costi

Di Annachiara Notarfrancesco Aggiornato da Alberto Di Maio

Esperta Energia

Quali sono le migliori offerte gas di oggi?

Servizio gratuito e attivo dal lunedì al venerdì dalle 8 alle 21 e il sabato dalle 9 alle 13.

02 8295 8097 Fatti richiamare

Quali sono le migliori offerte gas di oggi?

Confronta ora le tariffe o parla con un esperto prendendo un appuntamento telefonico.

Confronta le Offerte Prendi un Appuntamento

Il riscaldamento geotermico sfrutta il calore della terra per produrre energia elettrica di tipo rinnovabile. Ecco come funziona l'energia geotermica, cos'è nel dettaglio e come scaldare la casa con questa fonte di energia sostenibile.

Cos'è il riscaldamento geotermico?

Il termine "energia geotermica" deriva da "geotermia", parola dalle origini greche che significa "calore della terra". Infatti tramite il riscaldamento geotermico viene sfruttato il calore naturale depositato nel sottosuolo per generare energia rinnovabile. Nella pratica, è una tecnologia che sfrutta la temperatura immagazzinata nella crosta terrestre per aumentare il calore di un fluido che viene fatto scorrere, tramite un sistema di tubature, dal sottosuolo fino l’interno dell’abitazione.

Questo sistema circolare di trasporto del calore funziona perché la temperatura sotto la superficie d’inverno è più alta rispetto a quella dell’ambiente circostante. Invece, al contrario, durante il periodo estivo la temperatura del sottosuolo è più bassa rispetto a quella percepita all’esterno. A seconda dei gradi centigradi che vengono raggiunti in questo sistema, la geotermia si divide in:

• alta entalpia, quando la temperatura raggiunge ed superiore ai 150° C, inventata nel XX secondo in Italia, è l’ideale per produrre energia elettrica geotermica;
• media entalpia, quando la temperatura è tra gli 80 e i 150° C, perfetta per la produzione di energia elettrica e teleriscaldamento;
• bassa entalpia, quando la temperatura raggiunge tra i 20 e gli 80° C, la più utilizzata per uso domestico.

Il vero vantaggio di questa tecnologia è la sua capacità di racchiudere in un unico impianto le funzioni di caldaia e condizionatore. Già da tempo nel Nord Europa e negli Stati Uniti hanno iniziato ad apprezzare e a sfruttare le potenzialità di questa energia green a scopo residenziale.

Come funziona il riscaldamento geotermico?

L’energia geotermica può essere considerata una valida alternativa per chi è alla ricerca di un metodo ecosostenibile ed economico per riscaldare/raffrescare la propria abitazione e l’acqua a uso sanitario. Un impianto di riscaldamento geotermico, in particolare quello a bassa entalpia, estrae l’energia termica del sottosuolo per trasportarla all’interno di un edificio tramite un foro nel terreno in cui viene inserito un tubo (o sonda) che raggiunge la profondità di circa 100/150 m.

Una volta raccolto il calore, viene ceduto alla pompa di calore a cui è collegato, che lo distribuisce in tutta la struttura domestica tramite pannelli radianti a pavimento o a parete. L’impianto, per raggiungere la parte del sottosuolo più calda, è composto da un sistema di tubi in polietilene, installati nel sottosuolo verticalmente o orizzontalmente.

In queste sonde scorre un fluido termovettore (solitamente viene utilizzata acqua glicolata) che scende in profondità e risale lungo tutta la struttura dell’impianto per trasportare l’energia termica dal terreno all’abitazione in un circuito chiuso a U. Gli impianti geotermici possono essere principalmente di due tipi:

• monovalente, che è capace di soddisfare il fabbisogno energetico di un’intera unità abitativa;
• bivalente, quando l’impianto si presta all’integrazione con altri generatori di calore ad alta efficienza, come i pannelli solari termici e le caldaie a condensazione.

Quali sono le componenti dell’impianto?

Un impianto di riscaldamento geotermico è un sistema tecnologico complesso. Gli elementi da cui è composto sono strettamente connessi tra loro, e insieme distribuiscono in modo continuo l’energia termica del terreno all’abitazione in cui si vuole condurre il calore, aumentandone l'efficienza energetica.

Nonostante questo, l’intero processo di installazione richiede circa 3-4 giorni di lavoro. Le componenti fondamentali, che non possono mancare per il corretto funzionamento di questo impianto, sono tre:

1. Il Sistema di captazione del calore, cioè le tubature (o sonde) in polietilene che vengono interrate tramite un foro. Al loro interno scorre un liquido termovettore (in alcuni casi anche CO₂) che raccoglie l’energia termica del terreno e dell’acqua e la trasporta alla pompa di calore. Possono essere:
   1. sonde geotermiche verticali, cioè interrate verticalmente nel terreno a grandi profondità. Questo tipo di sonde viene utilizzato anche quando, in alternativa al terreno, è l’acqua la sorgente di calore utilizzata;
   2. sonde geotermiche orizzontali, installate a basse profondità, circa 1/2 metri dal suolo, che si diramano orizzontalmente;
   3. sonde geometriche a spirale, tipologia di tubature che mette insieme la semplicità delle orizzontali con la resa del terreno di 4/6 m di profondità.
2. Pompa di calore, che è il sistema installato all’interno dell’edificio e che permette il trasporto del calore raccolto dal terreno fino all’ambiente domestico - grazie al liquido termovettore, dall’acqua o dal CO₂ - quando si vuole riscaldarlo. Quando invece si vuole rinfrescarlo, invece, il sistema funziona nel modo diametralmente opposto. Il suo funzionamento è molto simile a quello di un frigorifero.
3. Sistema di accumulo e di distribuzione del calore, che sono i pannelli radianti, gli impianti a pavimento e i ventilcovettori. Si tratta di componenti fondamentali quando un impianto di riscaldamento geotermico viene abbinato a uno fotovoltaico o a una caldaia a condensazione. I pannelli radianti sono un ottimo sistema per far circolare all’interno di un’unità abitativa l’acqua calda a 30/35° C durante l’inverno e a 18/20°C durante l’estate. Questo permette di distribuire con rapidità e semplicità in tutta la struttura la giusta temperatura in base alla stagione, senza subire i costi elevati che si raggiungono con un impianto tradizionale nei periodi di maggior consumo energetico.

Quanto dura un impianto di riscaldamento geotermico?

Un impianto di riscaldamento geotermico può durare molto tempo, come succede per il fotovoltaico, ma le sue condizioni dipendono soprattutto dalle componenti scelte per la sua realizzazione. Infatti, ciascuna di loro ha una differente durata.

Per esempio, se di ottima qualità le pompe di calore geotermiche possono durare almeno 20 anni, mentre le sonde più di 50 anni. Invece i pannelli radianti possono funzionare correttamente per più di 30 anni.

Un grande vantaggio del riscaldamento geotermico è che questo tipo di impianto, se installato correttamente in un terreno privo di impedimenti, non ha bisogno di alcun tipo di manutenzione durante tutto il suo ciclo vitale.

Quanto costa un impianto di riscaldamento geotermico?

Il costo di un impianto di riscaldamento di questo tipo ha dei costi variabili, che rendono difficile fornire una stima precisa della spesa finale. Sicuramente sul preventivo influiscono notevolmente:

• la qualità delle componenti selezionate;
• il tipo di terreno in cui verranno installate;
• le dimensioni dell’edificio;
• il grado di isolamento termico dell'immobile.

Le sonde costano circa 40 euro al metro, mentre la spesa complessiva per una villa singola di 150 mq può variare dai 15.000 ai 20.000 euro. Il costo per una sola famiglia può sembrare elevato, ma il risparmio nel tempo cambia completamente la prospettiva. Bisogna considerare che le spese di riscaldamento e di raffreddamento vengono dimezzate, se non quasi azzerate, rispetto alle spese di chi ha impianti tradizionali come caldaie e condizionatori.

Quali sono pro e contro dell'energia geotermica

Nel complesso, sono numerosi i vantaggi di un impianto a energia geotermica, primo tra tutti il fatto che sia una fonte di energia ecosostenibile e che porta a un certo risparmio in bolletta. Eccoli nel dettaglio:

• questa energia sostenibile spesso da accesso a diversi incentivi statali, che possono aiutare a sostenere la spesa iniziale;
• è una fonte rinnovabile che riduce le emissioni di CO₂ nell’ambiente e non inquina il terreno perché il liquido all’interno dei tubi è totalmente atossico;
• un risparmio notevole sulle spese di riscaldamento, soprattutto paragonato ad altre fonti di energia, come metano, gpl e gasolio;
• con un solo impianto di riscaldamento geotermico si può sia riscaldare che raffrescare un’abitazione (in alcuni casi eliminando i costi elevati della bolletta durante le stagioni di massimo consumo);
• può produrre anche acqua calda a uso sanitario, riducendo i tempi di ammortamento e le emissioni climalteranti;
• è adatta a qualsiasi tipo di edificio, dalla piccola abitazione alla grande struttura pubblica;
• se abbinato a un impianto con pannelli solari, il riscaldamento geotermico aumenta la classe energetica dell’immobile e il suo valore di mercato;
• questo tipo di impianto può durare oltre 20 anni e le sonde possono essere addirittura più longeve.

Oltre a questi aspetti positivi ci sono però anche alcuni svantaggi. Il principale è che installare un impianto a energia geotermica in una struttura già esistente è molto complesso e bisogna chiedere consiglio e supporto a un esperto del settore per verificarne la fattibilità e i costi effettivi.