Geotermia a bassa entalpia
La geotermia a bassa entalpia è quella tecnologia che permette uno scambio di calore a bassissima temperatura (a differenza della geotermia classica). Sotto i nostri piedi abbiamo una quantità di energia inesauribile, gratuita, rinnovabile, ecocompatibile, a disposizione 365 giorni l’anno. Oltre i 10 m di profondità il sottosuolo presenta una temperatura costante per tutto l’arco dell’anno, pari in Italia a circa 12-15°C, ideale per impianti a bassa entalpia.
La geotermia a bassa entalpia sfrutta dunque questo calore estraendolo dal sottosuolo mediante una sonda geotermica e cedendolo ad una pompa di calore che lo incrementa ulteriormente e lo distribuisce all’edificio da riscaldare attraverso impianti a bassa-media temperatura (pannelli radianti a pavimento o a parete, ventilcovettori). Lo stesso processo, ma inverso, avviene durante il periodo estivo per il raffrescamento dei locali.
Questo sistema soddisfa quindi tutto il fabbisogno dell’edificio producendo contemporaneamente riscaldamento, raffrescamento e acqua calda sanitaria.
Sonde geotermiche verticali
Le sonde geotermiche verticali sono perforazioni verticali costituite da un circuito chiuso di tubi nel quale scorre un fluido termovettore in grado di trasferire il calore dal o al terreno.
Le profondità di perforazione variano mediamente tra gli 80 ed i 150 m con diametri compresi tra 100 e 200 mm. Le tubazioni inserite nel foro, generalmente in PEAD con diametro esterno di 40 mm, possono avere differenti configurazioni tra le quali la più ricercata e la forma di doppia U (duplex) per una migliore efficienza energetica ed una migliore garanzia di funzionamento (in figura accanto una configurazione a singola U).
Il fluido termoconvettore circolante nelle sonde è generalmente costituito da una soluzione di acqua e antigelo (glicole propilenico) al fine di evitarne il congelamento. Il foro dove vengono alloggiate le sonde viene infine cementato per garantire un buon contatto termico e la massima tutela ambientale. Oltre alle sonde verticali esistono altri tipi di scambiatori quali le sonde geotermiche orizzontali, che vengono adagiate in una trincea fonda da 1 a 2 m, con il vantaggio del minor onere realizzativo a discapito però di una resa termica minore.
Esistono poi i sistemi a circuito aperto che usano l’acqua di falda come fluido termovettore, con o senza reimmissione in falda dopo l’uso, i quali richiedono delle situazioni ambientali particolari e sono soggetti a maggiori vincoli legislativi.
Le profondità di perforazione variano mediamente tra gli 80 ed i 150 m con diametri compresi tra 100 e 200 mm. Le tubazioni inserite nel foro, generalmente in PEAD con diametro esterno di 40 mm, possono avere differenti configurazioni tra le quali la più ricercata e la forma di doppia U (duplex) per una migliore efficienza energetica ed una migliore garanzia di funzionamento (in figura accanto una configurazione a singola U).
Il fluido termoconvettore circolante nelle sonde è generalmente costituito da una soluzione di acqua e antigelo (glicole propilenico) al fine di evitarne il congelamento. Il foro dove vengono alloggiate le sonde viene infine cementato per garantire un buon contatto termico e la massima tutela ambientale. Oltre alle sonde verticali esistono altri tipi di scambiatori quali le sonde geotermiche orizzontali, che vengono adagiate in una trincea fonda da 1 a 2 m, con il vantaggio del minor onere realizzativo a discapito però di una resa termica minore.
Esistono poi i sistemi a circuito aperto che usano l’acqua di falda come fluido termovettore, con o senza reimmissione in falda dopo l’uso, i quali richiedono delle situazioni ambientali particolari e sono soggetti a maggiori vincoli legislativi.
Costi ed ammortamento Il costo di un impianto geotermico a bassa entalpia è principalmente in funzione del fabbisogno termico dell’edificio e del tipo di sottosuolo dal quale si preleva calore. Volendo fare un esempio tipico di una villetta singola di circa 150 mq, costruita con moderne concezioni e nel rispetto delle normative, costerebbe indicativamente 20.000 euro “chiavi in mano”. Il costo proporzionalmente diminuisce molto se ragioniamo di una plurifamiliare o di un piccolo condominio. In questo caso un impianto geotermico centralizzato costa già meno di uno tradizionale. Di seguito si riporta il calcolo di una bolletta per una famiglia di 4-5 persone per la produzione di acqua calda per il riscaldamento, acqua calda per usi sanitari e gli oneri per il raffrescamento estivo.
BOLLETTA ENERGETICA ANNUALE - stima edificio mediamente isolato
Riscaldamento geotermico / raffrescamento passivo: 800 euro/anno
Metano / condizionamento tradizionale: 2.100 euro/anno
GPL / condizionamento tradizionale: 4.500 euro/anno
Gasolio / condizionamento tradizionale: 3.800 euro/anno
Riscaldamento geotermico / raffrescamento passivo: 800 euro/anno
Metano / condizionamento tradizionale: 2.100 euro/anno
GPL / condizionamento tradizionale: 4.500 euro/anno
Gasolio / condizionamento tradizionale: 3.800 euro/anno
Sui tempi di ammortamento la risposta è articolata. In primo luogo quello che si ammortizza è l’extra costo dell’impianto. Seconda ovvia considerazione è che i tempi di ammortamento dipendono da quale sia la tecnologia tradizionale di confronto (metano, gasolio, GPL) e se l’impianto geotermico si usa per il solo riscaldamento o anche per il raffrescamento. Riferendosi al caso della villetta di 150 mq, ipotizzando che l’alternativa sia il metano e supponendo di voler sia riscaldare che raffrescare, si ha che un impianto tradizionale ha i seguenti costi:
- caldaia a condensazione 4.000 euro
- canna fumaria 2.000 euro
-gruppo/i frigo esterni 4.000 euro
- regolazioni 2.000 euro
AMMORTAMENTO:
Costo impianto geotermico: 20.000 euro
Costo impianto tradizionale: 12.000 euro
Extra costo: 8.000 euro
Risparmio annuo: 1.300 euro
Ammortamento: 8.000 / 1.300 = 6.1 anni
Costo impianto geotermico: 20.000 euro
Costo impianto tradizionale: 12.000 euro
Extra costo: 8.000 euro
Risparmio annuo: 1.300 euro
Ammortamento: 8.000 / 1.300 = 6.1 anni
A queste considerazioni si può aggiungere che :
- le manutenzioni sono pressoché inesistenti
- la vita media di una caldaia geotermica si stima essere pari ad almeno il doppio della vita media di una caldaia
INOLTRE:
- il disegno di legge di stabilità per il 2018 prevede la proroga per tutto l’anno della detrazione irpef del 50% sulle ristrutturazioni edilizie e del 65% sui lavori per il risparmio energetico, come si inquadra la realizzazione di un impianto geotermico.
- dal 1° luglio 2014 l’Autorità per l’energia elettrica ha introdotto la nuova tariffa “D1”, che potrà essere applicata a livello sperimentale su base volontaria ai soli clienti domestici che riscaldano la propria casa utilizzando esclusivamente pompe di calore elettriche. Si tratta di una tariffa di rete dedicata che risulta più aderente agli effettivi costi dei servizi di rete.
Tale intervento tariffario, finalizzato alla promozione delle iniziative di efficienza energetica, sempre più richieste, potrà ridurre significativamente i costi di esercizio delle pompe di calore.
I vantaggi
1) permette l’utilizzo di una risorsa sempre disponibile ed illimitata nel sottosuolo
2) consente rendimenti molto elevati con consumi elettrici minimi
3) permette il funzionamento in modalità reversibile (riscaldamento/raffrescamento/produzione di ACS) riducendo i tempi di ammortamento dell’impianto
4) non inquina e contribuendo alla sostanziale riduzione delle emissioni di sostanze inquinanti in atmosfera
5) può essere facilmente abbinata a sistemi solari termici e fotovoltaici; questi ultimi possono fornire la quantità di energia elettrica necessaria al funzionamento della pompa di calore, diventando praticamente a costo 0
6)aumenta il valore immobiliare
7) economia nei costi di gestione:
nessuna pulizia del camino o del bruciatore
nessuna regolazione della combustione
nessun controllo annuale della caldaia e dei fumi
riduzione degli eventuali costi per l’assicurazione della casa
8) vantaggi sui costi di installazione
nessun costo aggiuntivo per la climatizzazione estiva
non servono camini
non serve un locale caldaia a norma antincendio
non serve nessuna cisterna di stoccaggio (gasolio/gpl)
2) consente rendimenti molto elevati con consumi elettrici minimi
3) permette il funzionamento in modalità reversibile (riscaldamento/raffrescamento/produzione di ACS) riducendo i tempi di ammortamento dell’impianto
4) non inquina e contribuendo alla sostanziale riduzione delle emissioni di sostanze inquinanti in atmosfera
5) può essere facilmente abbinata a sistemi solari termici e fotovoltaici; questi ultimi possono fornire la quantità di energia elettrica necessaria al funzionamento della pompa di calore, diventando praticamente a costo 0
6)aumenta il valore immobiliare
7) economia nei costi di gestione:
nessuna pulizia del camino o del bruciatore
nessuna regolazione della combustione
nessun controllo annuale della caldaia e dei fumi
riduzione degli eventuali costi per l’assicurazione della casa
8) vantaggi sui costi di installazione
nessun costo aggiuntivo per la climatizzazione estiva
non servono camini
non serve un locale caldaia a norma antincendio
non serve nessuna cisterna di stoccaggio (gasolio/gpl)
I SISTEMI GEOTERMICI A BASSA ENTALPIA SONO PIENAMENTE ALLINEATI CON LA DISCIPLINA DEGLI EDIFICI CHE VERRANNO, I COSIDDETTI NZEB (acronimo per la dizione inglese Near Zero Energy Buildings), CIOE’ STRUTTURE IN GRADO DI UTILIZZARE POCHISSIMA ENERGIA PER IL LORO FUNZIONAMENTO E PROGETTATE SEGUENDO CRITERI COSTRUTTIVI ALL’AVANGUARDIA, RISPONDENTI ALLA DIRETTIVA EUROPEA 2012/27/UE.
A PARTIRE DAL 2019, I NUOVI EDIFICI PUBBLICI DOVRANNO RIENTRARE NELLA TIPOLOGIA NZEB: E A PARTIRE DAL 1 GENNAIO 2021 DOVRANNO ESSERE NZEB TUTTI I NUOVI EDIFICI, QUALE CHE SIA LA LORO DESTINAZIONE D’USO E LA PROPRIETA’.
Cosa offre COGEA Lo Studio COGEA è in grado di fornire ai clienti sia pubblici che privati le seguenti prestazioni:
- Sopralluogo preliminare presso il sito
- Studio idrogeologico per definire la fattibilità complessiva dell’intervento
- Progettazione della sonda geotermica o del gruppo di sonde
- Disbrigo delle pratiche amministrative presso gli Enti competenti
- Direzione Lavori fasi di perforazione e di posa in opera delle sonde
- Ground Response Test
La realizzazione di un impianto geotermico a bassa entalpia necessita di un approccio multidisciplinare. COGEA, attraverso la sua collaudata rete di partner qualificati tra termotecnici, imprese di perforazione ed idraulici, è in grado di fornire alla committenza tutte le informazioni necessarie ad avere una visione globale delle caratteristiche e dei costi dell’impianto più idoneo alle proprie esigenze.