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La geotermia a bassa entalpia
La geotermia a bassa entalpia è una tecnologia che permette di sfruttare il calore del suolo per usi umani.

A differenza dell'energia geotermica propriamente detta, che è dovuta alla presenza sul territorio di punti adatti allo sfruttamento del calore naturale della Terra, la geotermia a bassa entalpia sfrutta la capacità del suolo di mantenere inalterata la temperatura ed è applicabile a qualunque posizione geografica.

Nei mesi invernali il calore viene trasferito in superficie, viceversa in estate il calore in eccesso, presente negli edifici, viene dato al terreno. Questa operazione è resa possibile dalle pompe di calore, motori che tutti noi conosciamo nella forma più diffusa rappresentata dai frigoriferi. Impianti di questo tipo non necessitano di condizioni ambientali particolari, infatti non sfruttano né le sorgenti naturali d'acqua calda, né le zone in cui il terreno ha temperature più alte della media a causa di un gradiente geotermico più elevato. Quello che questa tecnologia sfrutta è la temperatura costante che il terreno ha lungo tutto il corso dell'anno. Normalmente, già ad un metro di profondità, si riescono ad avere circa 10-15 °C. A questo punto si utilizza la pompa di calore che sfrutta la differenza di calore fra il terreno e l'esterno per assorbire calore dal terreno e renderlo disponibile per gli usi umani. Più questa differenza è alta migliore è il rendimento. La pompa di calore necessita di energia elettrica per funzionare, in condizioni medie per ogni kW elettrico consumato si ottengono 3 kW termici. Per rendere l'impianto ambientalmente più compatibile ed energeticamente autosufficiente, si può abbinare ad un impianto fotovoltaico che produrrà l'energia necessaria per alimentare la pompa di calore. Lo stesso impianto può essere utilizzato per raffrescare gli edifici, facendo funzionare la pompa di calore al contrario, quindi assorbendo il calore dalla superficie e trasferendolo al sottosuolo. L'alternanza del funzionamento estate/inverno permette di non raffreddare sensibilmente la zolla di terreno in cui sono situate le sonde.

Sonde geotermiche
Per trasferire il calore dal terreno si utilizzano delle sonde geotermiche: tubi ad U costituiti da materiali con alta trasmittanza termica nei quali passa un liquido che assorbe il calore e lo porta in superficie o nel sottosuolo. Le sonde possono essere di due tipi:
- verticali
- orizzontali
Nel primo caso la sonda scende nel terreno andando verso temperature più elevate e necessitando di macchinari particolari per il carotaggio del terreno; nel secondo caso è necessario un terreno sufficientemente pianeggiante nel quale i tubi vengono posati a seguito di un semplice scavo ad una profondità non elevata ma anche sul fondo di un lago artificiale o naturale sfruttando, in questo caso il calore dell'acqua.

Riscaldamento e raffrescamento di edifici
Per la geotermia a bassa entalpia si sfrutta la caratteristica del terreno di avere una massa di grande capacità termica, e di mantenere, a pochi metri di profondità dalla superficie, una temperatura quasi costante per tutto l'anno (l'effetto delle oscillazioni di temperatura superficiale del terreno si esaurisce a profondità contenute). In base alla modalità di scambio termico con il sottosuolo, si possono avere tre categorie di impianti:

- Impianti accoppiati con il terreno attraverso un sistema di tubazioni a circuito chiuso al cui interno scorre il fluido termovettore;
- Impianti che utilizzano l'acqua di falda come fluido termovettore, con o senza reimmissione nella falda stessa dopo l'uso;
- Impianti che sfruttano l'acqua dei laghi e dei bacini come sorgente termica attraverso un circuito che può essere sia aperto che chiuso.

La disponibilità di energia geotermica può permettere il condizionamento (riscaldamento e raffreddamento di ambienti) tramite impianti a pompa di calore geotermica.

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