Diversi tipi di sonde

Per “catturare” il calore del sottosuolo, si utilizzano due tipologie di sonde, in funzione della profondità di installazione.
Per utilizzare l’energia geotermica vera e propria, si realizzano le cosiddette “sonde verticali” . Si tratta, molto semplicemente, di una coppia di tubi ad U, del diametro di 10 – 18 cm, che vengono calati in pozzi di profondità variabile tra i 50 e i 350 m: la profondità ottimale per un’abitazione di circa 100 m2 è di circa 70- 100 m; se il volume da riscaldare è maggiore, si può scendere fino a profondità di 300 – 350 m, ma non di più, perchè perforazioni più profonde avrebbero costi decisamente poco competitivi.
I tubi sono realizzati in polietilene, un materiale inerte rispetto alla composizione chimica del suolo, che non va incontro a corrosione e che garantisce una buona conducibilità termica. Lo spazio vuoto tra i tubi e le pareti del pozzo viene riempito di bentonite, uno speciale cemento che garantisce un buon contatto termico tra la sonda e il terreno. I tubi sono poi riempiti di una miscela di acqua addizionata con il 15-20% di un fluido “termovettore”, di composizione simile all’antigelo delle auto, che è in grado di assorbire il calore del terreno in misura maggiore della sola acqua. I tubi vanno direttamente alla pompa di calore, con un circuito sigillato che garantisce l’assenza di perdite: nessun inquinamento, quindi, e risparmio di acqua, che viene continuamente rimessa in circolo senza bisogno di aggiunte. Per il fluido vettore si utilizzano sostanze atossiche e non dannose per l’ozono atmosferico (i cosiddetti composti “ozone friendly”, privi di CFC), per cui anche lo smaltimento al termine della vita dell’impianto non crea problemi all’ambiente.
Un impianto geotermico domestico viene installato in 3 – 4 giorni, il tempo necessario per eseguire le perforazioni dei pozzi per le sonde e raccordare il sistema all’impianto di distribuzione di casa. La durata delle sonde è di circa 50 – 100 anni e l’impianto praticamente non necessita di manutenzione.
Per utilizzare invece l’energia assorbita dal terreno dall’irraggiamento solare, si utilizzano i cosiddetti “sensori orizzontali”. Il principio è lo stesso delle sonde verticali, ma invece di scendere in profondità con un pozzo, si stende una serpentina di tubi (di rame o polietilene) interrati ad una profondità di circa 60 cm (al di sotto dello strato più superficiale del suolo, che potrebbe gelare durante l’inverno), oppure una batteria di piccole sonde (chiamate “pali energetici”) profondi un paio di metri. Per un’abitazione di 100 m2, sono necessari circa 120 – 150 m2 di superficie di captazione a contatto con il suolo: è quindi una soluzione economica e facile da installare se si possiede un piccolo giardino sotto al quale interrare i sensori.
Le uniche limitazioni all’uso del giardino in presenza di un impianto a sensori orizzontali sono che la superficie al di sopra delle sonde non deve essere coperta da pavimentazione o asfalto, e che non si possono piantare alberi di alto fusto, le cui radici potrebbero danneggiare i sensori: per il resto, il giardino o l’orto possono essere coltivati e utilizzati come al solito.
Anche in questo caso, il circuito che porta il fluido (di solito acqua con glicolo) alla pompa è chiuso, e quindi non vi sono problemi di emissioni di fumi e odori: anche questo è un sistema pulito e rispettoso dell’ambiente.
In presenza di acque di falda, sono possibili anche i cosiddetti “pozzi a captazione”, che utilizzano direttamente l’acqua della falda acquifera, che viene estratta e poi reimmessa nel terreno: in questo caso l’acqua funge sia da fonte di energia che da fluido vettore. E’ un sistema molto efficace, ma più costoso, e non sempre è possibile realizzarlo, soprattutto in presenza di falde acquifere utilizzate a scopo potabile.
Un sistema analogo può essere realizzato scambiando calore con le acque di un lago o di uno stagno in prossimità dell’abitazione: un sistema di questo tipo è stato realizzato per climatizzare il Palazzo delle Nazioni Unite a Ginevra, utilizzando le acque del Lago Lemano.

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