"Energia geotermica domestica"
L'uso dell'energia geotermica nelle applicazioni domestiche consente di: riscaldare, raffrescare e di ottenere acqua calda sanitaria realizzando importanti risparmi energetici. Risparmio che consente, in breve tempo, il rientro dell'investimento costituito dal maggior costo iniziale rispetto ad un tradizionale impianto di condizionamento. Nell'articolo proveremo a descrivere il funzionamento di un tale apparato tralasciando complicate spiegazioni teoriche e forniremo qualche dettaglio sui risparmi che consente di realizzare. Il presupposto di tutto quello che segue è la considerazione che la terra trattiene circa la metà dell'energia irraggiata su di essa dal sole. Tale energia è immagazzinata sotto la costa terrestre sotto forma di calore. Basta infatti scavare per circa un 1/1,5 metri per avere una temperatura di circa 15°C. Temperatura che rimane costante qualunque sia la stagione e le condizioni climatiche esterne e quindi qualunque sia la temperatura esterna. I sistemi di condizionamento funzionanti a energia geotermica domestica o anche con un termine più scientifico a "bassa Entalpia" trasferiscono detto calore nelle case da riscaldare con una modesta spesa di energia elettrica e con l'utilizzo di una pompa di calore. La pompa di calore è una macchina elettrica capace di spostare il calore da una sorgente a temperatura più bassa ad una a temperatura più alta (una sorta di frigorifero al contrario). La prima cosa che bisogna esplicitamente menzionare è che un tale sistema è notevolmente più efficiente di un normale sistema di riscaldamento ad effetto Joule (le comuni stufe elettriche). Infatti una resistenza alimentata con 1 Joule di energia elettrica genera un Joule di calore. Invece lo stesso Joule di energia elettrica consente ad un sistema ad energia geotermica di spostare dai 3 ai 4 Joule di calore dalla superficie terrestre alla casa da riscaldare. In altre parole, mentre nelle stufe l'energia elettrica genera il calore, negli impianti ad energia geotermica lo trasferisce da un luogo ad un altro. Un impianto di questo tipo è costituito da:
1. Una serie di serpentine di tubi che vengono interrati a circa un metro di profondità nella zona antistante la casa da riscaldare.
2. Un gruppo costituito dalla pompa di calore e da 1 o 2 scambiatori di calore.
Le serpentine interrate chiamate "sonde geotermiche" possono avere uno sviluppo orizzontale o verticale. Nel caso di sviluppo orizzontale si necessita di un'area di giardino di circa 100/150 metri quadri. Nell'impossibilità di disporre di tale spazio si scava un pozzo delle dimensioni di qualche centimetro per 100/200 metri nel quale si cala un tubo ad U. In entrambi i casi i tubi sono percorsi da acqua ed antigelo e servono a sottrarre calore al terreno e a trasportarlo alla pompa di calore passando attraverso uno scambiatore. Nella pompa di calore circola un fluido termo vettore che in una sezione della macchina chiamata "evaporatore" riceve calore dal liquido circolante nelle sonde geotermiche. Per effetto di tale assorbimento di calore il fluido termo vettore evapora. Viene allora inviato al compressore dove è compresso e la sua temperatura aumenta ulteriormente. Passa così allo scambiatore col l'ambiente interno dove cede il calore e si raffredda liquefacendosi pronto ad iniziare un nuovo ciclo. In estate l'intero ciclo può essere invertito e lo stesso apparato funziona da raffrescatore sottraendo calore alla casa e cedendolo alla terra. Parte del calore prodotto dalla compressione in inverno e l'intero ammontare in estate può essere utilizzato per produrre acqua calda sanitaria. Un sistema di questo tipo consente di ottenere risparmi energetici per il riscaldamento rispetto ad una convenzionale caldaia a condensazione dell'ordine del 60/65% e risparmi per la produzione dell'acqua calda sanitaria intorno al 40%. Tali risparmi possono essere ulteriormente incrementati se si alimenta la pompa di calore con l'energia elettrica prodotta con pannelli fotovoltaici. Oltre ai risparmi energetici e quindi ai benefici economici e per l'ambiente gli impianti descritti sono anche privi di pericolo (non utilizzano gas nè alcun tipo di combustione) di lunga durata (25/30 anni)ed assolutamente privi di manutenzione.
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