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Geotermia

Geotermia

La geotermia è una delle fonti rinnovabili più interessanti, poiché possiede un'enorme potenziale finora sfruttato solo in minima parte. Esistono due diverse forme di geotermia , a seconda della temperatura delle risorse sotteranee e delle diverse tecnologie impiegate.

La produzione di elettricità da fonte geotermica in grandi impianti termoelettrici - il " geotermoelettrico "- può avvenire soltanto utilizzando risorse geotermiche ad alta temperatura . L'Italia è stato il primo paese al mondo ad utilizzare la geotermia ad alta temperatura per produrre energia elettrica. La prima centrale geotermica fu realizzata a Larderello (PI), nel lontano 1913; da allora il numero degli impianti, concentrati in Toscana, è cresciuto fino a raggiungere una potenza installata complessiva di oltre 800 MW.

Ma esiste anche un'altra geotermia, che sfrutta il calore degli strati più superficiali del terreno per riscaldare (e anche raffrescare) gli edifici, mediante pompe di calore: si tratta della geotermia a bassa temperatura o "a bassa entalpia" .

E' la forma di geotermia ideale per le applicazioni di piccola scala, in quanto:
• sfrutta la temperatura costante del terreno (o dell'acqua di falda) negli strati più superficiali. Utilizza quindi una fonte di calore diffusa pressochè ovunque, mentre le centrali geotermoelettriche sorgono soltanto in zone con "anomalie geotermiche", cioè in cui la temperatura del sottosuolo è più alta della media
• integra o sostituisce efficacemente i tradizionali impianti domestici di climatizzazione. Grazie alla pompa di calore produce caldo (anche l'acqua calda sanitaria) e freddo, consentendo notevoli risparmi sulle due voci più onerose per le nostre bollette: il riscaldamento invernale e il condizionamento estivo
• può dare un fondamentale contributo alla riduzione della nostra dipendenza dai combustibili fossili tradizionalmente utilizzati per riscaldare gli edifici
• è una tecnologia consolidata e commercialmente matura. Nella sola Svizzera risultano oggi installati oltre 100mila impianti geotermici a bassa temperatura presso edifici residenziali, commerciali e del terziario, con un trend in continua ascesa

Consulta la sezione L'impianto geotermico nel menu di sinistra per un'introduzione su caratteristiche e vantaggi della geotermia a bassa temperatura.

Le pompe di calore geotermiche , che sono l'elemento fondamentale dell'impianto, permettono di covertire l'energia termica del sottosuolo in calore o freddo utile per l'edificio.

La configurazione impiantistica più comune prevede, in abbinamento alla pompa di calore, l'installazione di sonde geotermiche verticali, interrate nel terreno a grandi profondità. Esistono tuttavia numerose opzioni impiantistiche adatte per diverse situazioni: dagli impianti con collettori orizzontali interrati appena sotto il livello del suolo, fino allo sfruttamento delle acque sotterranee o di superficie.

I vantaggi economici della geotermia sono evidenti: i maggiori costi di realizzazione rispetto a un impianto standard vengono recuperati in pochi anni grazie al dimezzamento delle bollette.

Geotermia L'impianto geotermico a bassa temperatura

Come funziona, quando conviene e quanto dura un impianto geotermico

Scegliere un impianto geotermico significa assicurarsi un ambiente domestico confortevole, piacevolmente caldo d’inverno e fresco d’estate, utilizzando una tecnologia rispettosa dell’ambiente e vantaggiosa dal punto di vista economico.

I sistemi geotermici a bassa temperatura sono diffusi, in ambito residenziale, soprattutto nel Nord Europa e negli Stati Uniti, mentre in Italia sono ancora poco conosciuti.

In anni recenti anche nel nostro paese c’è stata una decisa accelerazione: in particolare, l’introduzione di incentivi mirati - come le detrazini del 55% - ha favorito la realizzazione di numerosi nuovi impianti geotermici con pompa di calore. Attenzione : il Dl n. 63/2013, che ha innalzato la percentuale detraibile dal 55% al 65% e ha contestualmente prorogato l'accesso all'incentivo fino al 31 dicembre 2013 (fino al 30 giugno 2014 solo per i condomini), ha però anche escluso dalle spese detraibili gli interventi per la sostituzione di impianti di riscaldamento con pompe di calore ad alta efficienza, impianti geotermici a bassa entalpia e sostituzione di scaldacqua tradizionali con scaldacqua a pompa di calore. Ora, quindi, gli impianti geotermici e le pompe di calore possono accedere soltanto al " Conto termico " (vedi menu di destra).

La possibilità di produrre, oltre che acqua calda per il riscaldamento invernale e per gli usi sanitari, anche acqua fredda per raffrescare durante l’estate, rende gli impianti geotermici l’alternativa ideale ai tradizionali impianti . Il grande vantaggio deriva dal fatto che un sistema geotermico racchiude in unico impianto le stesse funzioni normalmente demandate a due diversi apparecchi, cioè caldaie e condizionatori.

Un impianto geotermico, se opportunamente dimensionato, è in grado di riscaldare e raffrescare un edificio senza l'ausilio di altri apparecchi. In questo caso si parla di impianto geotermico "monovalente". In ogni caso si tratta di impianti che si prestano bene all'integrazionecon altri generatori di calore ad alta efficienza. Molto interessante, ad esempio, risulta l’abbinamento con impianti solari termici oppure con caldaie a condensazione, in regime "bivalente".

I componenti dell'impianto

I 3 elementi fondamentali di un impianto geotermico sono:

1. Un sistema di captazione del calore

Di norma si tratta di tubature in polietilene che fungono da scambiatori di calore, sfruttando l’energia termica presente nel sottosuolo o nell’acqua. Le tubature possono essere interrate verticalmente nel terreno a grandi profondità (sonde geotermiche verticali), oppure orizzontalmente a 1-2 metri di profondità (sonde o collettori orizzontali). Anche l’utilizzo dell’acqua, come sorgente di calore in alternativa al terreno, comporta l’utilizzo di sonde verticali.

E’ proprio la scelta del sistema di captazione, a seconda anche dalle caratteristiche geologiche e climatiche del luogo scelto per l’installazione, a caratterizzare le diverse opzioni impiantistiche dei sistemi geotermici.

2. La pompa di calore geotermica

Installata all’interno degli edifici, la pompa di calore geotermica è il cuore dell'impianto. Consente infatti di trasferire calore dal terreno o dall’acqua all’ambiente interno –in fase di riscaldamento- e di invertire il ciclo nella fase di raffrescamento.

3. Un sistema di accumulo e distribuzione del calore

Gli impianti geotermici sono particolarmente adatti per lavorare con terminali di riscaldamento/raffrescamento funzionanti a basse temperature (30-50°C), come ad esempio i pannelli radianti e i ventilcovettori (vedi "Terminali per il riscaldamento" e "Terminali per il raffrescamento" nel menu di destra).

I pannelli radianti rappresentano la migliore soluzione impiantistica: in inverno fanno circolare acqua calda a 30-35 °Ce in estate acqua fredda a 18-20 °C, riscaldando e raffrescando con il massimo grado di comfort e risparmio energetico. I tradizionali radiatori, pur essendo in qualche caso utilizzabili per lavorare con una pompa di calore, risultano però assolutamente inadatti per raffrescare gli ambienti.

La presenza di un serbatoio di accumulo per l’acqua calda risulta indispensabile per immagazzinare il calore e quindi distribuirlo all’edificio –per il riscaldamento e per gli usi sanitari- quando vi è richiesta. L’integrazione tra geotermia e impianti solari termici o caldaie a condensazione avviene proprio grazie al serbatoio d’accumulo, all’interno del quale l’acqua viene riscaldata tramite serpentine collegate ai diversi generatori di calore.

Quale terreno?

In linea generale, la risorsa geotermica è disponibile su tutto il territorio italiano . In ogni caso è importante conoscere le caratteristiche del sottosuolo che si intende utilizzare come fonte di calore. Particolari tipi di terreno, oppure la presenza o meno di acque sotterranee o di vincoli idrogeologici, determinano la fattibilità tecnica di un impianto geotermico.

Soltanto operatori specializzati possono darci consigli e informazioni riguardo ad un sito specifico scelto per l’installazione, ricorrendo eventualmente a indagini geologiche che valutino con esattezza la qualità della risorsa geotermica.

Edifici nuovi o esistenti?

La geotermia è certamente consigliata per tutti gli edifici di nuova costruzione , per i quali è possibile progettare ex novo l’intero impianto in maniera ottimale.

Per gli edifici esistenti , la convenienza e la fattibilità di un impianto geotermico sono da analizzare caso per caso. Occorre anche valutare la disponibilità di spazio sufficiente per l'allestimento del cantiere e per la posa delle sonde. E' comunque consigliato installare l’impianto in fase di ristrutturazione dell’edificio e dell’impianto termico, approfittando così dei lavori in corso per riqualificare complessivamente l’intero edificio dal punto di vista energetico.

L’installazione di un impianto geotermico è una scelta vantaggiosa anche per tutti gli edifici esistenti che utilizzano caldaie alimentate a combustibili fossili costosi e inquinanti, come gasolio o GPL. Nel caso in cui si possieda una caldaia a metano, bisogna invece valutare attentamente i costi e i benefici derivanti da una sua sostituzione.

Un altro aspetto fondamentale riguarda la qualità dell’ isolamento termico dell' edificio. Un edificio ben coibentato è un presupposto indispensabile per un corretto dimensionamento dell'impianto geotermico, che assicuri buoni livelli di comfort e di risparmio energetico. La necessità di migliorare il grado di isolamento degli edifici riguarda soprattutto il parco edilizio esistente, mentre gli edifici di nuova o recente costruzione, che devono sottostare a stringenti criteri legislativi, risultano di norma ben coibentati.

Quanto dura l’impianto?

Una stima della vita media di un impianto geotermico può essere fatta più su alcuni singoli componenti che sull’intero impianto.

Le pompe di calore geotermiche hanno una vita utile di almeno 15-20 anni (per le taglie domestiche la durata è inferiore), mentre le sonde geotermiche possono funzionare senza problemi per molte decine d’anni (secondo alcune fonti fino a 80-100 anni).

I pannelli radianti hanno un vita stimata in circa 20-30 anni.

Per tutti gli anni di funzionamento dell'impianto, non vi è pressochè alcuna necessità di manutenzione.

Tutti i vantaggi di un impianto geotermico

• si tratta di energia termica gratuita (eccettuato il consumo elettrico della pompa di calore) e indipendente dalle temperature esterne, che assicura un funzionamento dell’impianto per 365 giorni l’anno

• i costi di esercizio sono inferiori di circa il 60% rispetto a un sistema di riscaldamento con caldaia a metano

• un unico sistema permette sia di riscaldare che di raffrescare l’edificio, eliminando i costi elevati per il condizionamento estivo

• contribuisce alla riduzione delle emissioni di inquinanti e di CO2 in atmosfera

• non inquina i terreni, poiché all’interno delle sonde geotermiche circolano liquidi frigoriferi antigelo completamente atossici

• la pompa di calore geotermica è una macchina estremamente silenziosa , alla pari ad esempio di un frigorifero

• l’assenza di processi di combustione e di canne fumarie riduce al minimo la necessità di interventi di manutenzione.

Geotermia Pompe di calore geotermiche

La pompa di calore rappresenta il cuore di ogni impianto geotermico a bassa temperatura.

La pompa di calore è una macchina in grado di estrarre calore da un corpo o un ambiente a bassa temperatura (la cosiddetta sorgente fredda ) e di trasferirlo verso uno più caldo (il cosiddetto pozzo caldo ).

(fonte: www.oberthal.org )

La maggior parte delle pompe di calore (e quelle geotermiche non fanno eccezione) è di tipo " reversibile ": oltre a riscaldare durante l'inverno, nella stagione estiva funzionano come condizionatori.

Il principio generale di funzionamento delle pompe di calore è descritto nella voce " Come funzionano ", nel menu di destra. Consulta inoltre la voce " Prestazioni e rendimenti " per comprendere come viene calcolata l'efficienza delle pompe di calore sia in fase riscaldamento (COP) che di raffrescamento (EER).

La caratteristica peculiare delle pompe di calore geotermiche è quella di sfruttare come sorgente fredda il terreno o l’acqua (di lago, di fiume o di falda) per riscaldare e raffrescare gli edifici, in maniera conveniente e sostenibile.

Poiché raramente si ha a disposizione un lago o un fiume (e le falde possono essere a grande profondità), il terreno è la sorgente di calore più frequentemente utilizzata negli impianti geotermici, poiché è disponibile ovunque e la sua energia termica è praticamente inesauribile.

Per sfruttare il calore del sottosuolo, le pompe di calore geotermiche possono utilizzare come fluido termovettore l'acqua oppure una soluzione di acqua e antigelo, conosciuta anche come "salamoia".

Le tipologie di pompe di calore geotermiche sono:

• Salamoia (terreno)/acqua

• Salamoia (terreno)/aria

• Acqua/acqua

• Acqua/aria

Il primo dei due termini identifica la sorgente fredda (terreno o acqua), mentre il secondo termine (aria o acqua) indica il fluido utilizzato dalla pompa per distribuire il calore negli ambienti interni.

L'utilizzo del terreno come sorgente fredda presenta il vantaggio di avere una temperatura pressoché costante nel corso dell’anno, assicurando un migliore rendimento del sistema.

La differenza di temperatura tra la sorgente fredda e il pozzo caldo è il parametro che più di tutti influisce negativamente sui rendimenti delle pompe di calore. Da questo punto di vista, le pompe di calore geotermiche risultano mediamente più efficienti rispetto a quelle ad aria. Questo è vero soprattutto per impianti geotermici che captano il calore a profondità superiori ai 15-20 metri; al di sotto di questa soglia, infatti, la temperatura del terreno non viene modificata né dalle condizioni climatiche né dalle stagioni, ma dipende soltanto dal calore proveniente dall’interno della terra.

Anche l’acqua di falda (meno quella di fiumi e laghi, soggetta alle variazioni stagionali) assicura ottime prestazioni in termini di stabilità della temperatura nel corso dell'anno.

Incentivi per le pompe di calore geotermiche

A partire dal 2013 il "Conto termico" (Dm sviluppo economico 28 dicembre 2012) ha introdotto un incentivo in conto capitale per sostenere gli interventi di "sostituzione di impianti di climatizzazione invernale esistenti con impianti di climatizzazione invernale dotati di pompe di calore, elettriche o a gas, utilizzanti energia aerotermica, geotermica o idrotermica".

Sono ammessi all'incentivo per questa tipologia di intervento sia le amministrazioni pubbliche che i soggetti privati . Vedi voce "Conto Termico" nel menù di destra.

Attenzione : il Dl n. 63/2013, che ha innalzato la percentuale detraibile dal 55% al 65% e ha contestualmente prorogato l'accesso all'incentivo fino al 31 dicembre 2013 (fino al 30 giugno 2014 solo per i condomini), ha però anche escluso dalle spese detraibili gli interventi per la sostituzione di impianti di riscaldamento con pompe di calore ad alta efficienza, impianti geotermici a bassa entalpia e sostituzione di scaldacqua tradizionali con scaldacqua a pompa di calore.

Geotermia Opzioni impiantistiche

Nessuna soluzione impiantistica deve essere considerata a priori migliore delle altre. Le diverse opzioni tecniche adottabili per gli impianti geotermici devono tener conto delle caratteristiche climatiche, geologiche e impiantistiche del luogo scelto per l’installazione.

Qui di seguito vengono fornite alcune indicazioni generali, individuandone anche i principali aspetti positivi e negativi, relative alle tre soluzioni più comuni:

1. Con sonde geotermiche verticali

2. Con collettori orizzontali

3. Ad acqua di falda e di superficie

1. Con sonde geotermiche verticali

Si tratta dell'unica soluzione tecnica che può essere propriamente definita "geotermica". Sfrutta il calore endogeno della terra, che al di sotto dei 15-20 metridi profondità non risente in nessun modo delle variazioni climatiche esterne e che a profondità di 100-200 metripresenta temperature fisse di 10-15 °C . Le sonde geotermiche verticali, quindi, utilizzano temperature del terreno costanti per tutto l'anno e che sono tanto più alte quanto più si scende in profondità.

Questo aumento progressivo e costante della temperatura del terreno all'aumentare della profondità -il cosiddetto " gradiente geotermico "- è mediamente pari a 2,5-3°C ogni100 metri. Sulla terra, però, non mancano zone caratterizzate da "anomalie geotermiche", in cui il gradiente può essere pari anche a30 °C ogni100 metri di profondità. Queste zone, caratterizzate spesso da manifestazioni visibili dell'energia geotermica (vulcani, geysers, sorgenti calde), sono ideali per l'installazione di centrali geotermoelettriche.

Le sonde geotermiche verticali sono delle tubature in polietilene, dalla forma a “U”, che vengono installate nel suolo con l'ausilio di macchine trivellatrici. Le sonde possono essere installate a profondità variabili , anche a seconde delle caratteristiche geologiche del terreno, con valori normalmente compresi tra i 70 e130 metri (ma in alcuni casi anche superiori). Necessitano di una perforazione nel terreno di circa 10-15 cm di diametro, che una volta completata risulterà completamente invisibile.

Dopo che le tubazioni sono state inserite, lo spazio tra le sonde e il foro di perforazione viene riempito con una miscela composta normalmente di cemento e bentonite . La miscela, una volta solidificata, svolge delle funzioni fondamentali: aumenta lo scambio termico con il terreno, garantisce solidità strutturale alla colonna verticale e inoltre impermeabilizza il foro, impedendo così il passaggio di acqua tra due eventuali falde acquifere sovrapposte e scongiurando in questo modo possibili fenomeni di inquinamento idrico.

Schema impiantistico di un impianto geotermico con sonde verticali (fonte:www.ideaenergetica.it)

All’interno della sonda geotermica circola, a circuito chiuso, una soluzione di acqua e antigelo (conosciuta anche come “salamoia”), che in inverno assorbe il calore del terreno e lo cede alla pompa di calore geotermica, che provvede poi a distribuirlo all'edificio. In fase di raffrescamento estivo, avviene il processo opposto: il calore viene sottratto all'ambiente interno e, sempre tramite la pompa di calore, ceduto al terreno.

Tra tutte le opzioni impiantistiche, questa con sonde verticali offre le migliori prestazioni in fase sia di riscaldamento che di raffrescamento degli edifici. Le pompe di calore geotermiche più comunemente utilizzate in questi impianti sono le pompe acqua-acqua e salamoia-acqua.

La profondità a cui è installata la sonda dipende sia dalle caratteristiche specifiche del terreno, sia dalla potenza termica richiesta dall’edificio. Indicativamente, per riscaldare e raffrescare -con pannelli radianti- un edificio di100 m², occorrono sonde geotermiche installate a circa100 metridi profondità.

Vantaggi

• sorgente termica a temperatura costante e indipendente dalle condizioni esterne

• elevata efficienza in tutte le stagioni

• spazio ridotto per l’installazione

• impatto ambientale e visivo pari a zero

Svantaggi

• costi elevati per la trivellazione e la posa delle sonde

• spesso necessaria un’analisi geologica preventiva

2. Con collettori orizzontali

Si tratta di una soluzione che sfrutta il calore presente a bassa profondità nel terreno. Anche se spesso vengono definiti come “sonde geotermiche” orizzontali, in realtà si deve parlare più propriamente di “collettori” orizzontali.

Questa tecnologia infatti sfrutta una fonte di calore che in realtà non è propriamente geotermica, poiché dipende più dall’irraggiamento solare accumulato negli strati superficiali del terreno che dal calore endogeno del sottosuolo.

Schema impiantistico di un impianto geotermico con collettori orizzontali

I collettori, che sono degli scambiatori di calore in materiale plastico, sono interrati orizzontalmente a circa 1-2 metri di profondità, al di sotto del limite di congelamento. Già a queste basse profondità, la temperatura del terreno nel corso dell’anno è relativamente stabile, essendo compresa mediamente tra gli estremi 5-20 °C .

La temperatura del terreno superficiale nel corso dell’anno è più stabile rispetto a quella dell’aria (la sorgente utilizzata dalle pompe di calore ad aria), consentendo buoni rendimenti, anche se inferiori –specie d’inverno- rispetto agli impianti che utilizzano sonde geotermiche verticali.

All’interno dei collettori circola, a circuito chiuso, una soluzione di acqua e antigelo (conosciuta anche come “salamoia”), che assorbe il calore del terreno e lo cede alla pompa di calore geotermica. Le pompe di calore geotermiche più comunemente utilizzate in questi impianti sono le pompe acqua-acqua e salamoia-acqua.

La posa di collettori orizzontali richiede grandi superfici , che a seconda dei casi corrispondono dalle due alle tre volte la superficie interna da riscaldare/raffrescare. E’ fondamentale che i collettori vengano interrati in superfici erbose drenanti, non piantumate né occupate da edifici o altri manufatti.

Vantaggi

• notevole semplicità impiantistica

• nessuna necessità di trivellazioni e verifiche geologiche

• costi contenuti

Svantaggi

• notevoli superfici richieste

• ridotta efficienza in fase di riscaldamento

3. L'acqua come sorgente termica

L’utilizzo dell’acqua come sorgente termica, in alternativa al terreno, merita alcune considerazioni preliminari.

In primo luogo la presenza di acqua deve essere vicina all’edificio in cui è installata la pompa di calore. Inoltre, diversamente dai sistemi con sonde verticali o con collettori orizzontali, al cui interno circola a circuito chiuso salamoia oppure acqua, negli impianti che utilizzano acqua di falda o di superficie, è l’acqua stessa che può fare sia da fluido termovettore che da sorgente termica.

In pratica, è possibile optare tra:

• Sistemi a circuito chiuso : attraverso delle tubature immerse nell’acqua di falda o di superficie, il fluido termovettore –salamoia oppure acqua- assorbe calore che viene poi trasmesso alla pompa di calore, in modo analogo a quanto visto per le sonde verticali e i collettori orizzontali.

• Sistemi a circuito aperto : il fluido termovettore è l’acqua stessa di falda o di superficie, che viene prelevata e successivamente, dopo essersi raffreddata scambiando con la pompa di calore, restituita alla falda oppure al bacino da cui è stata prelevata.

I sistemi a circuito aperto necessitano di attente valutazioni e analisi, in primis sulla qualità dell’acqua. Esistono infatti concreti rischi di danneggiamento dell’impianto, dovuti a fenomeni di corrosione e alla presenza di detriti.

Vediamo quindi le due principali soluzioni impiantistiche.

Ad acqua di falda

L'utilizzo geotermico dell’acqua di falda risulta particolarmente interessante quando questa risorsa si trova a profondità di 20-30 metri . In queste condizioni l’acqua presenta temperature medie di 9-12 °C , che sono quindi normalmente più alte rispetto alle temperature medie annuali esterne e assicurano buoni rendimenti alla pompa di calore.

Poiché la configurazione impiantistica più comune prevede l’utilizzo dell’acqua di falda a circuito aperto, è indispensabile verificare, tramite analisi preventive di laboratorio, oltre alla qualità anche la quantità d’acqua disponibile, al fine di evitare impatti negativi sulla falda acquifera.

Normalmente è prevista per legge la reimmissione in falda dell’acqua prelevata: per questo motivo, vanno realizzati due pozzetti, uno di estrazione e l’altro di iniezione dell’acqua di falda.

Schema impiantistico di un impianto geotermico ad acqua di falda dotato di due pozzetti e a circuito aperto

Gli impianti geotermici ad acqua di falda sono particolarmente validi per edifici di medie e grandi dimensioni, anche in considerazione del fatto che oltre al consumo imputabile alla pompa di calore, occorre prevedere una pompa elettrica per l’estrazione dell’acqua. Il costo di realizzazione di questi impianti è mediamente più alto rispetto a quelli con sonde verticali.

Ad acqua di superficie

L’utilizzo geotermico dell’acqua di superficie, seppur poco frequente, può essere un’opzione praticabile per tutti gli edifici situati nei pressi di fiumi, laghi o stagni . Anche se presenta variazioni maggiori rispetto all’acqua di falda, tuttavia anche l’acqua di superficie mantiene temperature relativamente costanti nel corso dell’anno, assicurando buoni rendimenti.

La presenza di detriti –e il conseguente obbligo di installazione di filtri- costituisce uno dei problemi più frequenti per gli impianti di questo tipo realizzati a circuito aperto, cioè con il pescaggio e la reiniezione dell’acqua. L’adozione di circuiti chiusi, con le tubazioni immerse all’interno del bacino idrico, può risolvere i problemi legati alla scarsa purezza della risorsa idrica.

La figura sottostante rappresenta in maniera semplificata la differenza tra la soluzione a circuto aperto e quella a circuito chiuso.

Le due possibili soluzioni adottabili in presenza di acque di superficie
(fonte:www.impiantigeotermici.it)

Il costo di questi impianti è molto variabile , poiché dipende da una serie di fattori specifici, difficilmente stimabili a priori. In condizioni favorevoli, vista anche l’assenza di complesse opere di scavo, il costo di realizzazione può essere anche molto vantaggioso.

Geotermia Vantaggi economici

Una valutazione economica di un impianto geotermico, in termini di costi e benefici, non può essere realizzata “in astratto”, poiché è necessario tener conto di diverse variabili , tra cui:

• il fabbisogno di energia termica dell’edificio

• l’utilizzo monovalente (solo pompa di calore) oppure bivalente (pompa di calore + altro generatore)

• il tipo di terreno a disposizione e l’ opzione impiantistica scelta

• il costo per l’eventuale sostituzione dei radiatori con un impianto di riscaldamento a bassa temperatura

• il grado di isolamento termico dell’edificio

Un esempio concreto

Prendiamo a titolo esemplificativo un’abitazione monofamiliare di 150 m² di nuova costruzione, con un discreto livello di isolamento (classe C), ancora priva di impianto termico, ma già provvista di un impianto di distribuzione del calore a pannelli radianti.

Per soddisfare interamente il fabbisogno di riscaldamento e raffrescamento, la scelta dei proprietari cade su un impianto con sonde geotermiche verticali e pompa di calore geotermica con potenza elettrica di 3 kW . La profondità della perforazione è di circa 150 metri . E’ previsto inoltre un serbatoio di accumulo per l’acqua calda.

Costi di investimento per l’impianto geotermico

Perforazione, installazione e acquisto sonde verticali 11.000 €

Pompa di calore geotermica con potenza elettrica 3 kW 6.500 €

Acquisto e installazione serbatoio d’accumulo e messa 3.500 €
a punto dell’impianto

Totale 20.000 €

Confronto bollette annuali

Riscaldamento e raffrescamento geotermico 1.000 €/anno

Riscaldamento a metano e condizionatore elettrico 2.000 €/anno

Abbiamo confrontato i costi di esercizio annui (le bollette) dell’impianto geotermico, con quelli relativi alla soluzione impiantistica più diffusa nel nostro paese: un tradizionale sistema di riscaldamento con caldaia a metano e un condizionatore elettrico per il raffrescamento.

Rispetto a questa soluzione, il risparmio annuo in bolletta è di circa il 50% , che sale fino al 70-80% se confrontato con impianti di riscaldamento più energivori come caldaie a gasolio e GPL.

Tempo di ritorno dell’investimento

Calcolare il tempo di ritorno –o di ammortamento- è il metodo più semplice per valutare la convenienza economica di un investimento in fonti rinnovabili. Si tratta di un calcolo che consente di stimare in quanti anni possiamo recuperare i soldi spesi per l'acquisto dell'impianto, grazie ai risparmi in fase di esercizio assicurati dal mancato acquisto di combustibile.

Per calcolare il tempo di ritorno dell’impianto geotermico ipotizzato, ci occorrono due dati:

• il risparmio annuo in bolletta

• il costo dell’impianto geotermico -o meglio il suo extra-costo- rispetto ad un impianto convenzionale (in questo caso caldaia a metano + condizionatore elettrico).

Il rapporto tra l’extra costo dell’impianto e il risparmio annuale ci può dare un’idea indicativa del tempo di ritorno.

Investimento complessivo impianto geotermico 20.000 €

Investimento complessivo impianto convenzionale 10.000 €

Extra costo geotermico 10.000 €

Risparmio annuo in bolletta 1.000 €

Tempo di ritorno 10.000 / 1.000 = 10 anni

Bisogna anche ricordare che la vita media di un impianto geotermico è superiore rispetto a una caldaia a metano e a un condizionatore elettrico. La pompa di calore ha una vita media di circa 15-20 anni (leggermente inferiore per le taglie domestiche), i pannelli radianti di circa 20-30 anni, mentre le sonde geotermiche possono funzionare senza problemi anche per molti decenni. A questo bisogna aggiungere che gli impianti geotermici non necessitano di alcuna manutenzione.