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Un sistema geotermico è costituito da una serie di elementi:
1. Sonde geotermiche nel terreno,
2. Pompa di calore,
3. Accumuli per l’acqua calda dell’impianto di riscaldamento e per tutti gli utilizzi sanitari.
Tutto il sistema funziona grazie all’uso di un semplice circuito di prelievo del calore del terreno e ad una pompa di calore. Il circuito di scambio di calore fra edificio e sottosuolo avviene per mezzo di uno scambiatore immerso nel terreno con sistema verticale oppure orizzontale. All’interno dei tubi, che costituiscono un circuito chiuso, viene fatto circolare un fluido termovettore che è il mezzo fisico attraverso cui avviene lo scambio di calore.
Durante l'inverno il terreno ha una temperatura generalmente superiore a quella esterna, il fluido termovettore 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.
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. 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.
Nel caso di condizionamento estivo il ciclo viene invertito ed il sistema cede al terreno il calore estratto dall'ambiente interno raffrescandolo.
L’edificio dotato di sonde geotermiche e degli opportuni terminali viene in questo modo riscaldato grazie all’energia gratuita proveniente dal sottosuolo. L’unico costo per l’utente è l’energia elettrica necessaria al funzionamento della pompa di calore. Grazie ad esperienze dirette nel settore questa tecnologia è oggi consolidata e i rendimenti degli impianti sono in continuo aumento.
E’ stato accertato che questa soluzione comporta un notevole risparmio stagionale rispetto ad impianti tradizionali a caldaia ed inoltre annulla le emissioni di gas inquinanti in atmosfera.
L’efficienza di questi dispositivi è molto elevata: è possibile trasformare 1 kW di energia elettrica in circa 4,5 kW di energia termica.
Un impianto geotermico si ammortizza in pochi anni e, con una minima spesa in termini di elettricità, è possibile avere riscaldamento, raffrescamento e acqua calda in ogni momento dell’anno.
Il vantaggio dei sistemi geotermici è che permettono, attraverso un unico sistema, di poter fornire all’abitazione sia il riscaldamento che il raffrescamento degli ambienti.
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