Risposta rapida: La geotermia sfrutta la temperatura stabile del sottosuolo —tra i 10 e i 18 °C circa durante tutto l’anno in Italia— per climatizzare gli edifici. Un circuito di tubi interrato assorbe quel calore tramite un fluido e una pompa di calore geotermica lo porta alla temperatura utile per riscaldamento, raffrescamento e acqua calda. Per ogni kWh di elettricità consumato, il sistema restituisce dai 4 ai 5 kWh di energia termica.
Cos’è la geotermia e da dove proviene la sua energia
La geotermia è lo sfruttamento del calore immagazzinato nel sottosuolo. A pochi metri di profondità, il terreno funziona come un’enorme batteria termica: accumula l’energia del sole e mantiene una temperatura pressoché costante tutto l’anno, indipendente dalle variazioni del clima in superficie.
È utile distinguere due impieghi:
- Geotermia a bassa entalpia (o a bassissima temperatura), quella usata per climatizzare abitazioni ed edifici. È l’oggetto di questa guida.
- Geotermia ad alta entalpia, che sfrutta il calore di giacimenti profondi per produrre elettricità nelle centrali geotermiche.
In ambito residenziale e industriale leggero, quando parliamo di come funziona la geotermia ci riferiamo quasi sempre alla prima: sistemi che combinano uno scambiatore interrato con una pompa di calore geotermica.
Il principio: la temperatura costante del sottosuolo
Il funzionamento della geotermia è semplice. Mentre la temperatura dell’aria oscilla tra i valori sotto lo zero d’inverno e oltre i 35 °C d’estate, a partire da circa 5-10 metri di profondità il terreno si stabilizza sui 10-18 °C a seconda della zona e resta tale durante tutto l’anno.
È proprio questa stabilità a rendere il sistema così efficiente:
- D’inverno, il sottosuolo è molto più caldo dell’aria esterna, quindi estrarne il calore richiede pochissima energia.
- D’estate, avviene il contrario: il terreno è più fresco dell’aria e serve a smaltire il calore in eccesso dell’abitazione.
A differenza di una pompa di calore ad aria (aerotermia), che nei giorni di maggiore richiesta deve lavorare contro un’aria esterna molto fredda, la geotermia parte sempre da una temperatura mite e stabile. Da qui il suo rendimento superiore.
Come funziona la geotermia passo dopo passo
Un impianto geotermico completo è composto da tre elementi che lavorano in sequenza.
1. La captazione: il circuito interrato
È lo scambiatore che mette in contatto l’impianto con il terreno. Consiste in un circuito chiuso di tubi in polietilene interrati nei quali circola un fluido termovettore (acqua con antigelo).
Questo fluido percorre il sottosuolo, ne assorbe il calore e torna alla pompa di calore di qualche grado più caldo. È un ciclo continuo e chiuso: lo stesso fluido circola più volte senza consumarsi.
2. La pompa di calore geotermica
È il cuore dell’impianto. Riceve il calore del terreno a bassa temperatura e lo concentra fino a un livello utile tramite un ciclo termodinamico in quattro fasi:
- Evaporatore. Il calore trasportato dal fluido dal sottosuolo fa evaporare un refrigerante a bassa pressione.
- Compressore. Comprime quel gas, aumentandone bruscamente la pressione e, con essa, la temperatura.
- Condensatore. Il refrigerante caldo cede il proprio calore al circuito di riscaldamento o di acqua calda dell’abitazione e si condensa.
- Valvola di espansione. Il refrigerante perde pressione e temperatura e torna all’evaporatore per ricominciare il ciclo.
L’unico consumo elettrico rilevante è quello del compressore. Poiché la maggior parte dell’energia proviene gratuitamente dal sottosuolo, il rendimento è molto elevato.
3. La distribuzione nell’abitazione
Il calore prodotto viene distribuito attraverso il sistema di emissione: riscaldamento a pavimento (il più efficiente, perché lavora a bassa temperatura), ventilconvettori (fancoil) o radiatori a bassa temperatura. Lo stesso apparecchio può produrre l’acqua calda sanitaria e, d’estate, invertire il ciclo per raffrescare.
Tipi di captazione geotermica
Non tutti i terreni né tutti i lotti sono uguali. Esistono tre sistemi principali di captazione:
- Captazione orizzontale. I tubi vengono interrati in scavi a 1,5-2 metri di profondità, distribuiti su un’ampia superficie. È l’opzione più economica da installare, ma richiede terreno disponibile.
- Captazione verticale (sonde geotermiche). Si realizzano perforazioni tra i 50 e i 150 metri di profondità in cui vengono inserite le sonde. Occupa pochissimo spazio in superficie e offre il rendimento migliore, a fronte di un costo di perforazione più elevato.
- Captazione da acqua di falda (circuito aperto). Sfrutta direttamente l’acqua di una falda come fonte di calore. Molto efficiente dove la risorsa è disponibile.
La scelta dipende dallo spazio, dal tipo di terreno e dal fabbisogno energetico dell’edificio.
Geotermia per riscaldamento, raffrescamento e acqua calda
Uno dei grandi vantaggi della geotermia è che un solo apparecchio copre tutti i fabbisogni termici della casa durante tutto l’anno:
- Riscaldamento d’inverno, con un rendimento stabile anche nelle notti più fredde.
- Raffrescamento d’estate, invertendo il ciclo o tramite raffrescamento passivo (sfruttando direttamente la temperatura fresca del terreno, con un consumo minimo).
- Acqua calda sanitaria tutto l’anno.
Questo elimina la necessità di avere una caldaia e un climatizzatore separati.
Perché la geotermia è così efficiente
L’indicatore che misura il rendimento di una pompa di calore è il COP (coefficiente di prestazione): il rapporto tra l’energia termica che restituisce e l’elettricità che consuma.
Un impianto geotermico ben dimensionato raggiunge un COP da 4 a 5 o superiore. In altre parole, per ogni kWh di elettricità consumato restituisce 4 o 5 kWh di calore. Il motivo è duplice: parte da una fonte a temperatura stabile e mite e non subisce le perdite di rendimento che l’aerotermia sperimenta nei giorni di freddo intenso.
Nel corso dell’anno, questa efficienza si traduce in un risparmio notevole rispetto ai sistemi a gas, gasolio o elettrici tradizionali e in emissioni molto ridotte.
La geotermia con Ecoforest: la gamma ecoGEO
Ecoforest è l’unico produttore spagnolo di pompe di calore geotermiche. La sua gamma ecoGEO integra la tecnologia inverter: il compressore modula la propria potenza per adattarsi in ogni momento alla domanda reale dell’abitazione, invece di funzionare a pieno carico e fermarsi. Il risultato è un rendimento ancora maggiore e una durata più lunga dell’apparecchio.
Inoltre, la tecnologia HTR (superheater) consente di produrre acqua calda sanitaria fino a 80 °C in modo efficiente, e l’app Ecoforest Home, con tecnologia Easynet, monitora e ottimizza l’impianto in tempo reale.
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Domande frequenti su come funziona la geotermia
La geotermia funziona su qualsiasi terreno? Nella maggior parte dei casi, sì. Ciò che cambia è il tipo di captazione più adatto (orizzontale, verticale o in acqua). Uno studio preliminare del terreno determina la soluzione migliore.
Consuma molta elettricità? Consuma, ma pochissima rispetto al calore che produce. Con un COP di 4-5, circa il 75-80 % dell’energia restituita proviene gratuitamente dal sottosuolo; solo il resto è elettricità.
La geotermia serve anche a raffrescare d’estate? Sì. L’impianto può invertire il proprio ciclo o usare il raffrescamento passivo per climatizzare l’abitazione d’estate con un consumo molto basso.
Quanto dura un impianto geotermico? Il circuito di captazione interrato ha una vita utile di diversi decenni (50 anni o più) e la pompa di calore circa 20-25 anni con una manutenzione minima.
Che differenza c’è tra geotermia e aerotermia? Entrambe sono pompe di calore. L’aerotermia preleva il calore dall’aria esterna, la geotermia dal sottosuolo. Partendo da una temperatura più stabile, la geotermia offre un rendimento superiore e più costante, soprattutto nei climi freddi.
