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IMPIANTI DI CONDIZIONAMENTO AD ENERGIA GEOTERMICA
IMPIANTI GEOTERMICI

Siamo consapevoli di avere un gran numero di opzioni quando si tratta di scegliere un sistema di riscaldamento e raffreddamento per la tua casa.
Ci sforziamo di fornire ai nostri clienti una vasta gamma di materiali diversi per contribuire a tale decisione.

Qui di seguito troverete le nostre nuove guide su come funzionano i sistemi geotermici, e perché Geosolar è la scelta giusta per voi.

La Geotermia contribuisce a tutelare l’ambiente, limitando in misura notevole le emissioni di gas serra in atmosfera, oltre a generare considerevoli risparmi energetici rispetto ai sistemi tradizionali, valutabili in almeno il 50% del costo di gestione annuo.

Gli Impianti Geotermici sono realizzabile ovunque e permettono di realizzare il riscaldamento invernale, il raffrescamento estivo e la produzione di acqua calda sanitaria sfruttando il calore interno della terra.
L'energia geotermica e' quella fonte di energia dovuta al calore immagazzinato nella crosta terrestre.

Quest'ultimo, per arrivare in superficie, si propaga attraverso le rocce o tramite fluidi vettori, quali l'acqua e il gas.
La parte di tale calore che si trasmette attraverso le rocce arriva in superficie sotto forma di flusso di calore o flusso geotermico.
Il flusso geotermico e' pari a 0,065 W/m.

Ad una profondita' superiore ai 100 m, la conduttivita' del terreno si considera in genere costante e pari a 2,2 W/m. Con tali valori, il gradiente di temperatura risulta 3°C/100 m.
Procedendo in profondita', dunque, la temperatura aumenta in media di 3°C ogni 100 m, a meno di anomalie termiche.

Parlare di green economy e sviluppo sostenibile significa anche e soprattutto parlare di potenzialità non ancora sfruttate e di risorse geotermiche.

L'applicazione della geotermia , nota anche come pompe di calore geotermiche, è caratterizzata dal più basso consumo energetico e ambientale applicabile a impianti di condizionamento per qualsiasi spazio.

Il concetto di base del sistema sfrutta la temperatura costante della terra, di circa 55 gradi, per scaldare e raffreddare un edificio o una casa.

Sfruttando questo costante flusso di calore della terra in inverno, e scaricando il calore nella terra in estate, una pompa di calore geotermica può far risparmiare da 40 al 70 per cento dei costi di riscaldamento e dal 30 al 50 per cento dei costi di raffreddamento rispetto ai sistemi convenzionali .

Le pompe di calore funzionano in modo simile alle pompe di calore ad aria, ma con un costo meno elevato.
Una famiglia tipica italiana può risparmiare sino 1.000 euro l'anno e più sui costi energetici.

Questo permette alla maggior parte dei sistemi fondati sulla geotermia un periodo di recupero dell'investimento da tre a cinque anni.

Le pompe di calore geotermiche sono tre volte più efficienti del riscaldamento più efficiente a combustibili fossili.

Spostando il calore che già esiste nella terra, invece di bruciare combustibile, le pompe di calore geotermiche sono in grado di produrre tre unità di energia per ogni unità di energia prodotta con i sistemi tradizionali a pompa di calore.
I nostri servizi :
- caratterizzazione e il monitoraggio delle risorse geotermiche

-generazione di energia elettrica e teleriscaldamento da risorse geotermiche di media temperatura

- pompe di calore e scambiatori geotermici per impianti di climatizzazione e teleriscaldamento a bassa temperatura

-idrotermalismo e la balneoterapia termale.

I principali vantaggi della geotermia sono i seguenti:

• Si tratta di una fonte di energia rinnovabile (RES): il calore dalla terra è inesauribile

• Fornisce calore ed elettricità 24 ore al giorno, per tutto l´anno

• E ´disponibile in tutta Europa con minore sfruttamento del suolo

• Si tratta di una risorsa locale che crea occupazione locale

• Si può essere modulata in base al tipo di risorse, a dimensione e natura delleattrezzature, e al fine di soddisfare le richieste

• Fornisce energia a basso carico con un fattore di capacità superiore al 90%

Le pompe di calore geotermiche utilizzano la circolazione di acqua o una soluzione di acqua e antigelo attraverso un circuito chiuso di tubi in polietilene, che si installa nel terreno.

I sistemi di pompe di calore geotermiche possono essere realizzati in diverse maniere, a seconda della situazione.


Il principio di azione di una pompa di calore e' fondato sullo spostamento da una situazione di bassa temperatura a una situazione di temperatura più alta.

Normalmente il sistema tradizionale precede l'installazione vicino ad una finestra del condizionatore per produrre aria condizionata dove viene soffiata aria fredda in casa mentre l'aria calda esce dal retro dell'unità.

Una pompa di calore geotermica funziona in modo simile, salvo che la sua fonte di calore è il calore della terra.
Il processo di elevamento calore da bassa temperatura a più di 100 gradi F ed il loro trasferimento all'interno del sistema produce di un ciclo di evaporazione, compressione, condensazione ed espansione.

Un refrigerante, come il freon, viene utilizzato come mezzo di scambio termico che circola all'interno della pompa di calore.

La canalizzazione non è diversa da quella convenzionale di un sistema ad aria forzata.

Un altro vantaggio della pompa di calore geotermica può essere trovato quando lavora in coppia con un desurriscaldatore.
Questo componente utilizza il calore residuo del compressore per riscaldare l'acqua.
Il che significa che in estate, quando il sistema sta lavorando per sbarazzarsi del calore, il desurriscaldatore praticamente e' in grado di fornire acqua calda gratuita.
E poiché la maggior parte dei sistemi sono di grandi dimensioni, di solito c'è abbastanza calore residuo per l'acqua calda a basso costo anche in inverno.

Le pompe di calore geotermiche richiedono una piccola quantità di energia elettrica e la maggior parte dei sistemi utilizzano circa il 70 per cento della loro energia da una fonte pulita, rinnovabile : la terra.

Altri vantaggi delle pompe di calore geotermiche sono rappresentati dal fatto che tutti i componenti del gruppo sono alloggiati all'interno dell'edificio, riducendo così l'usura delle avversita' atmosferiche e anche la possibilita' di atti vandalici o furti.
Le pompe di calore geotermiche non necessitano di canna fumaria, e poiché non c'è combustione in loco, ci sono meno possibilità di incendio, e nessuna possibilità di dispersione di monossido di carbonio che potrebbe infiltrarsi in casa.
Le pompe di calore geotermiche portano l' etichetta internazionale Energy Star, che viene utilizzata per designare i materiali ad alta efficienza energetica. Spesso i proprietari di casa possono trovare benefici fiscali, finanziamenti pubblici o agevolazioni usando i sistemi a risparmio energetico e a compatibilita' ambientale.

L'unico problema delle pompe di calore geotermiche è la economia.
Le pompe di calore geotermiche possono costare fino al 30 per cento in più rispetto al riscaldamento e ai sistemi di raffreddamento convenzionali.

Per l' installazione di pompe di calore geotermiche bisogna fare riferimento a tecnici qualificati che sappiano progettare correttamente, installare e manutenere questi sistemi.

Geosolar Costruzioni assicura tutto questo e vi invita a diffidare da offerte o imprese poco qualificate in questo settore innovativo.
La tecnologia geotermica è ancora relativamente nuova, con solo circa 5.000 impianti (circa l'1 per cento) installati a livello nazionale lo scorso anno.

Il sistema geotermico tradizionale consiste nel raffreddamento degli strati superficiali del suolo che cedono calore ad un livello termico sufficiente per l'evaporatore della pompa di calore ai fini del riscaldamento.
Per ottenere questo scambio termico esistono varie tecniche, la piu' diffusa e la maggiormente studiata in letteratura consiste nella realizzazione di pozzi geotermici di profondita' limitata, dell'ordine dei 100 m.

Si eseguono una o piu' perforazioni verticali in base alle esigenze di potenza termica dell'edificio e si inserisce in ognuna un sistema chiuso composto da tubi di mandata e di ritorno al cui interno si fa scorrere del fluido composto da acqua e antigelo.

La terra per conduzione cede calore alla sonda (di conseguenza al fluido che torna in superficie riscaldato) che, a sua volta, lo trasmette alla pompa di calore, tornando cosi' in pozzo ad una temperatura inferiore a quella del terreno.
In genere le perforazioni hanno una profondita' tra gli 80 e i 150 metri, a secondo del tipo di terreno e di utilizzo. A tali condizioni la temperatura del sottosuolo non e' influenzata dalle variazioni climatiche esterne e si mantiene grosso modo costante durante l'arco dell'anno, intorno ai 15°C.

Effettuando pero' lo scambio termico con il fluido esterno, il terreno va raffreddandosi, questo processo puo' essere invertito durante l'estate facendo circolare nei tubi acqua piu' calda derivante da processi di raffrescamento.

Un impianto che funziona ad energia geotermica è composto da:

- SONDA GEOTERMICA inserita in profondità per scambiare calore con il terreno;

- POMPA di CALORE installata all'interno dell'edificio;

- SISTEMA di DISTRIBUZIONE del calore "a bassa temperatura" all'interno dell'ambiente
(impianti a pavimento, pannelli radianti, bocchette di ventilazione, ecc…)

Lo scambio di calore con il terreno avviene tramite la sonda di captazione, installata con una perforazione del diametro di pochi centimetri, in un foro scavato accanto all'edificio, invisibile dopo la costruzione.
Il numero delle sonde geotermiche e la profondità d'installazione (da 50 a 150 metri) variano in funzione dell'energia termica richiesta.

Ogni sonda è formata da due moduli ciascuno dei quali costituito da una coppia di tubi in polietilene uniti a formare un circuito chiuso (un tubo di "andata" e uno di "ritorno") all'interno dei quali circola un fluido glicolato (miscela di acqua e anticongelante non tossico).

I tubi delle sonde sono collegati in superficie ad un apposito collettore connesso alla pompa di calore.

Durante l'inverno il terreno ha una temperatura generalmente superiore a quella esterna, il fluido glicolato scendendo in profondità attraverso le sonde sottrae energia termica al terreno; ritornato in superficie ad una temperatura maggiore, provoca l'evaporazione del refrigerante che circola nel sistema della pompa di calore, il liquido si espande ed ASSORBE CALORE dalla sorgente esterna, ovvero, tramite le sonde geotermiche, dal terreno.

All'uscita dell'evaporatore il fluido, ora allo stato gassoso, viene aspirato all'interno del compressore che, azionato da un motore elettrico, fornisce l'energia meccanica necessaria per comprimere il fluido, determinandone così un aumento di pressione e conseguentemente di temperatura.

Il fluido viene così a trovarsi nelle condizioni ottimali per passare attraverso il condensatore (scambiatore). In questa fase si ha un nuovo cambiamento di stato del fluido, che passa dallo stato gassoso a quello liquido CEDENDO CALORE all'aria o all'acqua che sono utilizzate come fluido vettore per il riscaldamento degli ambienti o per la produzione di acqua sanitaria.

Il ciclo termina con la sua ultima fase dove il liquido passa attraverso una valvola di espansione trasformandosi parzialmente in vapore e raffreddandosi, riportandosi così alle condizioni iniziali del ciclo.

Lo stesso identico sistema, con opportuni accorgimenti impiantistici, potrà provvedere anche al CONDIZIONAMENTO ESTIVO, in questo caso il ciclo viene invertito ed il sistema cede al terreno il calore estratto dall'ambiente interno raffrescandolo.
In generale per il condizionamento estivo si è costretti al raffreddamento delle macchine frigorifere con l'aria, la cui temperatura di riferimento estiva è di 32º.

Utilizzando le sonde geotermiche, la temperatura di riferimento è invece di circa 14º-16°, il salto di temperatura nelle macchine che devono produrre acqua refrigerata a 7º, si riduce drasticamente, aumentando notevolmente la resa e riducendo, di conseguenza, in modo rilevante i consumi di energia ed i costi di gestione.

A questo si aggiunge il vantaggio di poter effettuare anche un preraffreddamento dell'aria utilizzando direttamente il fluido circolante nelle sonde geotermiche, mentre l'acqua refrigerata viene usata solo per la deumidificazione raffreddando l'aria sotto il punto di rugiada.

Con le pompe di calore si ha quindi il vantaggio di sfruttare una sola macchina, che grazie ad una valvola diventa reversibile poiché presenta la possibilità di invertire le funzioni dell'evaporatore e del condensatore, fornendo così aria fredda in estate e aria calda in inverno.
L'inversione tra i due sistemi, riscaldamento e raffrescamento, può avvenire o con un'inversione sul ciclo o con un'inversione sull'impianto.

La tecnica di prelevare calore con una sonda geotermica è altamente affidabile e fa ormai parte dei modi convenzionali di riscaldamento, ben conosciuta e sfruttata in tutto il Nord Europa e negli Stati Uniti.

A titolo di esempio, una pompa di calore collegata ad una sonda geotermica inserita a circa 100 m di profondità estrae dal suolo una potenza geotermica sufficiente per riscaldare un'abitazione unifamiliare standard.

L'efficienza di una pompa di calore è rappresentata dal coefficiente di prestazione COP (Coefficient of Performance), inteso come rapporto tra l'energia termica resa al corpo da riscaldare e l'energia elettrica consumata perché possa avvenire il trasporto di calore medesimo. Un valore di COP tipico di un sistema piuttosto efficiente, può essere considerato pari a 3 (valori normali sono compresi tra 2,5 e 3,5): ciò significa che per ogni kWh di energia elettrica consumato, la pompa di calore renderà 3 kWh d'energia termica all'ambiente da riscaldare.

La termodinamica ci insegna, ma ce lo suggerisce anche il buon senso, che il lavoro necessario per portare l'energia termica da un livello di temperatura più basso ad uno più alto è proporzionale a tale dislivello o salto di temperatura.

Da ciò consegue la prima buona regola energetica di utilizzare per il riscaldamento di ambienti abitati, che vanno mantenuti a temperatura di comfort intorno ai 20º, temperature per i fluidi di riscaldamento degli impianti non superiori ai 35º sufficienti allo scopo.
Con acqua disponibile a 10º-15º, il salto di temperatura è conseguentemente di solo 20º-25º e, in queste condizioni, il rapporto tra calore reso all'impianto di riscaldamento e la potenza richiesta dalla pompa di calore nelle buone macchine moderne si aggira intorno a 4, potendo giungere anche a 5.
Ciò significa che, spendendo 1 kW elettrico per l'azionamento dell'impianto si ottengono almeno 4 kW termici per l'utenza; gli altri 3 KW, ovvero il 75% del fabbisogno termico, vengono prelevati dall'ambiente e, più precisamente, nel caso da noi ipotizzato, dal sottosuolo; di conseguenza si può propriamente parlare di fonte "geotermica".