Nei circuiti con pompa di calore geotermica il fluido termovettore
è generalmente una miscela di acqua e liquido antigelo
poiché le temperature possono essere molto basse. I componenti sono realizzati con materiali ad alte prestazioni per questo
tipo di applicazioni.
Il calore contenuto nella terra
La terra contiene una notevole quantit
à di calore che ha
due origini: una esterna, l’altra interna.
L’origine esterna
è dovuta soprattutto al sole e alla
pioggia: in pratica le uniche fonti di calore signi
ficative fino
a 15 metri di profondità. Questo è il calore utilizzato dagli
scambiatori a bassa profondit
à (per esempio le sonde
geotermiche orizzontali).
L’origine interna è invece dovuta al calore prodotto dal
decadimento nucleare di sostanze radioattive presenti
nelle rocce del sottosuolo: in pratica il solo calore che
mantiene calda la terra a profondit
à che superano i 20 m.
Il calore dai 20 m di profondit
à in poi viene sfruttato dalle
sonde geotermiche verticali.
Impianti con sonde geotermiche orizzontali
Gli impianti a pompa di calore con sonde orizzontali
utilizzano il calore che si trova accumulato negli strati pi
ù
superficiali della terra; tale calore, fino a 15 m di profondit
à, è
fornito essenzialmente dal sole e dalla pioggia. Per questo
motivo le sonde orizzontali risentono maggiormente delle
fluttuazioni della temperatura super
ficiale e necessitano,
per la loro installazione, di ampie superfici libere da
costruzioni, pavimentazioni o vegetazione che possano
impedire l’apporto di calore al terreno.
Impianti con sonde geotermiche verticali
I sistemi con sonde geotermiche verticali si basano sul
fatto che, già oltre i 20 metri di profondità, la temperatura
del sottosuolo è costante e non dipende più dalle
escursioni termiche né giornaliere n
é stagionali: al di sotto
dei 20 m, la temperatura del terreno aumenta di circa 3 °C
ogni 100 m di profondit
à.
Zona calore origine esterna (sole e pioggia)
Zona calore origine esterna e interna
Zona calore origine interna
(processi decadimento nucleare)
I componenti in un sistema geotermico
Generalmente le sonde geotermiche vengono collegate
all’impianto attraverso un collettore dotato di valvole di
bilanciamento: il bilanciamento dell’impianto risulta infatti
essenziale per garantire il corretto scambio termico nel
terreno.
Tra il collettore geotermico e la pompa di calore è buona
norma prevedere tutti gli organi di sicurezza e controllo
tipici di un impianto a circuito chiuso ed atti a preservare il
corretto funzionamento del sistema e della macchina.
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