Utilizzo calore geotermico

Il calore geotermico fa parte delle fonti di energia rinnovabili e può essere sfruttato da diverse profondità del sottosuolo. L’utilizzabilità tecnica di questa fonte di calore dipende in prima linea dalle condizioni geologiche ed idrogeologiche del luogo, considerando che in linea di principio nel sottosuolo a partire da una profondità di 20 m si trovano condizioni di temperatura costante che non sono soggette a oscillazioni giornaliere o stagionali. A partire da questa profondità normalmente la temperatura sale di circa di 1°C ogni 33 m. In base alle differenti caratteristiche delle rocce costituenti il sottosuolo il calore viene trasportato e immagazzinato in modo diverso. Le rocce lapidee possiedono un’elevata conducibilità e capacità d’immagazzinamento del calore (es. graniti, gneiss, calcari, arenarie) lo stesso vale per le terre sciolte molto sature (es. ghiaia, sabbia)

Valori di conducibilità termica e rendimento specifico

Tabella 1
Tipo di sottosuolo Conducibilità termica
W/(mK)
Rendimento specifico
W/m
Sottosuolo scadente (terreno sciolto) <1,5 <25
Roccia o terreno sciolto saturo d'acqua 1,5 - 3,0 60
Roccia con elevata conducibilità termica >3,0 84
Ghiaia, sabbia secca 0,4 <25
Ghiaia, ghiaia satura d'acqua 1,8 - 2,4 65 - 80
Calcare, massiccio 2,8 55 - 70
Arenaria 2,3 65 - 80
Granito 3,4 65 - 85
Gneiss 2,9 70- 85

Sistemi chiusi

Sistemi chiusi
Perforazione per posa di sonde geotermiche (Foto: Agenzia provinciale per l'ambiente e la tutela del clima)

Le sonde geotermiche sono costituite da tubi in plastica (polietilene). Vengono poste in opera attraverso perforazioni verticali spinte solitamente a profondità tra 50 e fino a 150 metri. Il foro, dopo l'inserimento della sonda, viene ritombato interamente con cemento, acqua e bentonite che viene iniettata a pressione.
Nei tubi in polietilene viene immesso un liquido termico che assorbe l'energia immagazzinata nel sottosuolo. Questo liquido scorre nella sonda dal sottosuolo allo scambiatore di calore costituendo un vero e proprio ciclo termico. Nello scambiatore di calore il calore viene sottratto al liquido e attraverso una pompa di calore portato a un livello termico più elevato così da poter essere utilizzato per il riscaldamento. Il liquido termico raffreddato viene riportato attraverso il circuito della sonda nel sottosuolo dove viene nuovamente riscaldato dal calore del terreno.

L'impianto può essere disegnato in modo da essere utilizzato in estate per il raffreddamento. Per il calcolo dell'impianto della sonda geotermica vengono utilizzati parametri come la richiesta di calore, le ore di funzionamento dell' impianto e la consistenza rocciosa del sottosuolo prevista. Il calore ottenibile é di circa 1 kW per una profondità della sonda di 15-25 metri.

La posa in opera di sonde geotermiche non richiede una concessione per l'utilizzazione di acqua ma solo una notifica.

Modulistica

Acqua - Calore geotermico (sistemi chiusi)

Il calore geotermico fa parte delle fonti di energia rinnovabili e può essere sfruttato da diverse profondità del sottosuolo. L'utilizzabilità tecnica di questa fonte di calore dipende in prima linea dalle condizioni geologiche...

Sistemi aperti

Sistemi aperti
Perforatrice per pozzi (Foto: Agenzia provinciale per l'ambiente e la tutela del clima)

Il sistema pozzi-pompa di calore sfrutta l'acqua di falda come fonte d'energia.
In base alle temperature costanti dell'acqua di falda durante l'intero arco dell'anno, solitamente attorno ai 8 - 12ºC, questo sistema é adatto sia per il riscaldamento di edifici commerciali e di abitazioni che per il raffreddamento di edifici o celle frigo. L'acqua di falda viene prelevata mediante pozzo di estrazione e trasferita ad una pompa di calore, la quale trae dall'acqua una certa quantità di calore. L'acqua raffreddata mediante questo processo viene poi reintrodotta nella falda mediante un pozzo di restituzione. L'energia ottenuta mediante la pompa a calore viene trasferita al ciclo di riscaldamento dell'edificio.
L'inversione di questo principio viene adottato a scopo di raffreddamento. Il prelievo di acqua di falda per la pompa di calore e la sua restituzione comportano dirette conseguenze per l'acquifero. Il prelievo comporta un locale abbassamento del livello di falda, il che a sua volta può influire su utenze d'acqua adiacenti. La restituzione dell'acqua prelevata nella falda comporta invece una modifica delle sue caratteristiche termiche e quindi potenzialmente anche di quelle chimiche e batteriologiche.
Il prelievo di acqua di falda a scopo di riscaldamento o raffreddamento è quindi interdetto se vi sono probabilità di conseguenze negative per altre utenze e comunque in aree di tutela per l'acqua potabile.
Per l'utilizzo di acqua di falda per una pompa di calore è richiesta una concessione e a seconda della quantità annua utilizzata deve essere pagato il relativo canone d'utilizzo. Per il rilascio della concessione deve essere consegnata una domanda con i documenti prescritti (progetto e studio idrogeologico). Di seguito il link alla modulistica:

Modulistica

Acqua - Derivazione d'acqua per uso industriale

L'acqua é un bene pubblico. Chiunque voglia derivare o utilizzare l'acqua, deve ottenerne l'autorizzazione facendo richiesta mediante le pagine tematiche dell'ufficio Gestione sostenibile delle risorse idriche. Le...


Riferimenti normativi
: consulta la pagina sulla legislazione

Contatto: Ufficio Gestione sostenibile delle risorse idriche