Se stai cercando un modo efficiente, sostenibile e continuo per produrre energia termica nella tua azienda, l’impianto geotermico potrebbe essere la risposta. Si tratta di una tecnologia che sfrutta il calore naturale del sottosuolo per ridurre drasticamente i consumi e le emissioni.
In questo articolo ti spieghiamo come funziona un impianto geotermico, quali vantaggi può offrire al tuo business e perché oggi rappresenta una delle scelte più intelligenti e lungimiranti nel panorama energetico industriale.
Impianto geotermico: come funziona
Un impianto geotermico sfrutta l’energia immagazzinata nel terreno per generare calore. Questa fonte rinnovabile trae le sue origini dal fatto che, al di sotto della crosta terrestre, le temperature aumentano in modo costante: si stima che, in media, crescano di circa 3°C ogni 100 metri di profondità, seguendo un fenomeno noto come gradiente geotermico. In alcune aree geologicamente attive, le temperature possono raggiungere anche diverse centinaia di gradi, rendendo il sottosuolo una vera e propria centrale energetica naturale.
Tale risorsa, continua e stabile nel tempo, può essere intercettata attraverso sistemi tecnologici che permettono il trasferimento e l’utilizzo dell’energia termica, adattandola alle esigenze degli impianti industriali e civili. Esistono tre principali tipologie di impianti, classificate in base al livello di temperatura disponibile:
- a bassa entalpia, con una temperatura inferiore agli 80/90°, ideali per impianti destinati a riscaldamento, raffrescamento e produzione di acqua calda sanitaria;
- a media entalpia, caratterizzati da una temperatura tra gli 80/90° e i 150°, idonei anche per la produzione di energia elettrica con appositi cicli termodinamici;
- ad alta entalpia, dove la temperatura supera i 150°C, utilizzati prevalentemente per la produzione elettrica in aree ad alta temperatura geotermica.
La sonda geotermica: captare il calore dal sottosuolo
La sonda geotermica è il componente chiave, che consente di intercettare il calore presente nel sottosuolo. Quale dev’essere più precisamente, la profondità di un impianto geotermico perché questo sia efficace? Una sonda può essere installata verticalmente, raggiungendo profondità comprese generalmente tra i 70 e i 130 metri, oppure orizzontalmente, a una profondità più contenuta che varia tra 1 e 3 metri. La scelta tra le due alternative dipende dallo spazio disponibile, dalla conformazione del terreno e dalle esigenze energetiche dell’impianto.
Le configurazioni verticali sono più comuni nei contesti dove lo spazio in superficie è limitato, mentre le soluzioni orizzontali risultano più facili da installare in presenza di grandi aree libere: sono indicate soprattutto nei casi in cui il terreno venga già movimentato per altre opere, ma sono più sensibili alle differenze termiche stagionali.
In entrambi i casi, il calore raccolto viene trasferito tramite un fluido termovettore, attraverso circuiti che lo convogliano verso la pompa di calore, per essere utilizzato a fini energetici.
La pompa di calore geotermica: trasformare il calore in energia utile
Cuore tecnologico dell’impianto, la pompa di calore geotermica riceve l’energia dal fluido termovettore e la converte in energia termica utile per riscaldare gli ambienti, climatizzare gli spazi durante l’estate e produrre acqua calda sanitaria. Funzionando
- a bassa entalpia, con una temperatura inferiore agli 80/90°, ideali per impianti destinati a riscaldamento, raffrescamento e produzione di acqua calda sanitaria;
- a media entalpia, caratterizzati da una temperatura tra gli 80/90° e i 150°, idonei anche per la produzione di energia elettrica con appositi cicli termodinamici;
- ad alta entalpia, dove la temperatura supera i 150°C, utilizzati prevalentemente per la produzione elettrica in aree ad alta temperatura geotermica.
La sonda geotermica: captare il calore dal sottosuolo
La sonda geotermica è il componente chiave, che consente di intercettare il calore presente nel sottosuolo. Quale dev’essere più precisamente, la profondità di un impianto geotermico perché questo sia efficace? Una sonda può essere installata verticalmente, raggiungendo profondità comprese generalmente tra i 70 e i 130 metri, oppure orizzontalmente, a una profondità più contenuta che varia tra 1 e 3 metri. La scelta tra le due alternative dipende dallo spazio disponibile, dalla conformazione del terreno e dalle esigenze energetiche dell’impianto.
Le configurazioni verticali sono più comuni nei contesti dove lo spazio in superficie è limitato, mentre le soluzioni orizzontali risultano più facili da installare in presenza di grandi aree libere: sono indicate soprattutto nei casi in cui il terreno venga già movimentato per altre opere, ma sono più sensibili alle differenze termiche stagionali.
In entrambi i casi, il calore raccolto viene trasferito tramite un fluido termovettore, attraverso circuiti che lo convogliano verso la pompa di calore, per essere utilizzato a fini energetici.
La pompa di calore geotermica: trasformare il calore in energia utile
Cuore tecnologico dell’impianto, la pompa di calore geotermica riceve l’energia dal fluido termovettore e la converte in energia termica utile per riscaldare gli ambienti, climatizzare gli spazi durante l’estate e produrre acqua calda sanitaria. Funzionando grazie a un ciclo termodinamico chiuso, questa tecnologia sfrutta la differenza di temperatura tra il sottosuolo e l’ambiente per trasferire il calore in modo estremamente efficiente.
Rispetto ai sistemi tradizionali, le pompe di calore geotermiche garantiscono rendimenti nettamente superiori e una riduzione significativa dei consumi energetici. Questo è possibile anche grazie alla stabilità della temperatura del terreno, che, a differenza dell’aria esterna, non subisce oscillazioni stagionali marcate. Il risultato è un impianto affidabile, silenzioso e performante in ogni stagione.
Sistemi di accumulo e distribuzione: completare l’efficienza geotermica
Oltre alla sonda geotermica e alla pompa di calore, un impianto geotermico efficiente si compone anche di sistemi di accumulo e distribuzione. I primi immagazzinano calore sotto forma di acqua calda, assicurando poi un’erogazione continua e ottimizzata di acqua, tecnica o sanitaria, in base alla domanda energetica dell’edificio. In genere si utilizzano serbatoi di accumulo che garantiscono la stabilità del sistema e ne migliorano la resa.
I sistemi di distribuzione, invece, sono quelli che trasportano il calore verso gli ambienti da climatizzare. Possono comprendere impianti radianti a pavimento, ventilconvettori o radiatori a bassa temperatura, a seconda delle esigenze e delle caratteristiche dell’edificio. Un buon progetto impiantistico permette di adattare al meglio la distribuzione dell’energia alle funzioni operative del contesto, ottimizzando comfort e performance.
L’interazione sinergica tra tutti questi elementi consente di sfruttare appieno il potenziale della geotermia, massimizzando l’efficienza e abbattendo i costi operativi nel lungo periodo.
Energia elettrica da impianto geotermico: conviene?
In determinati contesti, è possibile produrre anche energia elettrica sfruttando il vapore proveniente dalle profondità terrestri. A seconda delle caratteristiche del sito, si può optare per diverse soluzioni: quali?
- Impianti dry steam: sono tra le soluzioni più consolidate. Utilizzano direttamente il vapore ad alta temperatura, superiore a 230 °C, proveniente dal sottosuolo per azionare una turbina collegata a un generatore elettrico. Questa tecnologia richiede condizioni geologiche molto specifiche, ma offre una resa elevata e immediata.
- Impianti flash steam: impiegano acqua ad alta pressione e temperatura. Quando il fluido raggiunge la superficie, il brusco cambiamento di pressione lo trasforma parzialmente in vapore, che viene inviato alla turbina. Il liquido rimanente viene spesso reiniettato nel serbatoio geotermico. Nei sistemi a doppio flash, il processo avviene due volte per aumentare la resa.
- Impianti a ciclo binario (binary cycle): ideali per risorse geotermiche con temperature più moderate, solitamente tra i 120 e i 180°C. In questi impianti, il fluido geotermico trasferisce il calore a un secondo fluido, con un punto di ebollizione più basso. Questo secondo fluido si espande e attiva la turbina in un circuito chiuso, garantendo efficienza e sicurezza anche in aree con risorse geotermiche meno calde.
Questi sistemi sono particolarmente vantaggiosi in contesti industriali dove la richiesta energetica è elevata e continua, e possono contribuire in modo sostanziale alla decarbonizzazione delle attività produttive.
Perché investire in un impianto geotermico industriale?
Le motivazioni che spingono le aziende a scegliere un impianto geotermico sono molteplici. Dal punto di vista economico, il risparmio sui costi energetici è tangibile, soprattutto nel medio-lungo periodo: infatti, i sistemi geotermici richiedono una manutenzione ridotta, offrono stabilità dei costi nel tempo e limitano l’uso di energia elettrica, in quanto l’acqua che pescano dal sottosuolo è già a temperature ottime sia per uso sanitario, sia per il riscaldamento o il raffrescamento. Dal punto di vista ambientale, l’assenza di emissioni dirette e il limitato impatto paesaggistico ne fanno una tecnologia virtuosa.
Prima dell’installazione è necessario, però, effettuare una valutazione approfondita delle condizioni geologiche del sito, della disponibilità di spazio, dei fabbisogni termici ed elettrici degli edifici e della fattibilità normativa. Anche se l’investimento iniziale può essere più elevato rispetto ad altre soluzioni, la presenza di incentivi e agevolazioni consente di ammortizzare i costi in tempi competitivi.
Integrazione e sinergie
Oltre al risparmio energetico, l’impianto geotermico può essere facilmente integrato con altre tecnologie complementari, come le pompe di calore ad aria, i sistemi radianti, gli impianti fotovoltaici o idrotermosanitari. Ciò consente di massimizzare l’efficienza complessiva dell’impianto e di creare ecosistemi energetici autosufficienti e sostenibili.
ITE, grazie alla sua esperienza nella progettazione e nell’integrazione di impianti avanzati, è in grado di configurare soluzioni personalizzate che uniscono diverse fonti rinnovabili in un unico complesso energetico. Ogni progetto viene sviluppato per rispondere a esigenze specifiche, con l’obiettivo di massimizzare il rendimento e ridurre al minimo le dispersioni e gli sprechi.
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l’installazione degli impianti, oltre all’assistenza post-installazione. La sua esperienza nell’integrazione di soluzioni energetiche avanzate garantisce efficienza, sostenibilità e ritorni concreti per ogni tipo di progetto.
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