Come funziona la Sonda Geotermica?
L’utilizzabilità tecnica di questa fonte di calore dipende in prima luogo dalle condizioni geologiche ed idrogeologiche del sito. Le sonde geotermiche sono costituite da tubi in plastica (polietilene). Vengono poste in opera attraverso perforazioni verticali solitamente a profondità tra 50 e 150 metri ove non vi sono variazioni di temperatura giornaliere e stagionali. Il foro, dopo l’inserimento della sonda, viene ritombato interamente con cemento, acqua e bentonite che viene iniettata a pressione. Nei tubi in polietilene viene immesso un liquido termico che assorbe l’energia immagazzinata nel sottosuolo. Questo liquido scorre nella sonda dal sottosuolo allo scambiatore di calore costituendo un vero e proprio ciclo termico. Nello scambiatore di calore il calore viene sottratto al liquido e attraverso una pompa di calore portato a un livello termico più elevato così da poter essere utilizzato per il riscaldamento. Il liquido termico raffreddato viene riportato attraverso il circuito della sonda nel sottosuolo dove viene nuovamente riscaldato dal calore del terreno.
COME FUNZIONA LA POMPA DI CALORE?
La pompa di calore è costituita da un circuito chiuso, percorso da uno speciale fluido (frigorigeno) che, a seconda delle condizioni di temperatura e di pressione in cui si trova, assume lo stato di liquido o di vapore. Il circuito chiuso è costituito da:
• un compressore
• un condensatore
• una valvola di espansione
• un evaporatore
Il condensatore e l’evaporatore sono costituiti da scambiatori di calore, cioè tubi posti a contatto con un fluido di servizio (che può essere acqua o aria) nei quali scorre il fluido frigorigeno. Questo cede calore al condensatore e lo sottrae all’evaporatore. Nel funzionamento il fluido frigorigeno, all’interno del circuito, subisce le seguenti trasformazioni:
• Compressione: il fluido frigorigeno allo stato gassoso e a bassa pressione, proveniente dall’evaporatore, viene portato ad alta pressione; nella compressione si riscalda assorbendo una certa quantità di calore.
• Condensazione: il fluido frigorigeno, proveniente dal compressore, passa dallo stato gassoso a quello liquido cedendo calore all’esterno.
• Espansione: passando attraverso la valvola di espansione il fluido frigorigeno liquido si trasforma parzialmente in vapore e si raffredda.
• Evaporazione: il fluido frigorigeno assorbe calore dall’esterno ed evapora completamente. L’insieme di queste trasformazioni costituisce il ciclo della pompa di calore: fornendo energia con il compressore, al fluido frigorigeno, questo, nell’evaporatore, assorbe calore dal mezzo circostante e, tramite il condensatore, lo cede al mezzo da riscaldare.
