Il calore della Terra è una delle prime fonti di energia naturale che da sempre accompagna la storia dell'uomo fin dalle sue origini. Si tratta di una fonte di energia inesauribile e rinnovabile che permette di ridurre le sostanze inquinanti e risparmiare le risorse naturali.
La temperatura del suolo superficiale e del sottosuolo non è uguale, man mano che si scende in profondità, in media ogni 100 metri, la temperatura delle rocce aumenta di circa 3°C. A pochi metri di profondità dalla superficie terrestre il terreno mantiene una temperatura quasi costante per tutto l'anno, e questo ci permette di estrarre calore d'inverno per riscaldare un ambiente e di cedere calore durante l'estate per raffrescare lo stesso ambiente.
Lo scambio di calore con il terreno avviene tramite la sonda di captazione, installata con una perforazione del diametro di pochi centimetri, in un foro profondo da 50 a 100 metri scavato accanto all'edificio, invisibile dopo la costruzione.
Tramite una pompa il fluido viene ricondotto in superficie e sfruttato per estrarre calore tramite la pompa di calore.
Durante l'inverno il terreno ha una temperatura generalmente superiore a quella esterna, il fluido scendendo in profondità attraverso le sonde sottrae energia termica al terreno; ritornato in superficie ad una temperatura maggiore, provoca l'evaporazione del refrigerante che circola nel sistema della pompa di calore, il liquido si espande ed assorbe calore dalla sorgente esterna, ovvero, tramite le sonde geotermiche, dal terreno.

All'uscita dell'evaporatore il fluido, ora allo stato gassoso, viene aspirato all'interno del compressore che, azionato da un motore elettrico, fornisce l'energia meccanica necessaria per comprimere il fluido, determinandone così un aumento di pressione e, conseguentemente, di temperatura.
Il fluido viene così a trovarsi nelle condizioni ottimali per passare attraverso il condensatore (scambiatore).
In questa fase si ha un nuovo cambiamento di stato del fluido, che passa dallo stato gassoso a quello liquido cedendo calore all'aria o all'acqua che sono utilizzate come fluido vettore per il riscaldamento degli ambienti o per la produzione di acqua sanitaria.
Il ciclo termina con la sua ultima fase dove il liquido passa attraverso una valvola di espansione trasformandosi parzialmente in vapore e raffreddandosi, riportandosi così alle condizioni iniziali del ciclo.
Lo stesso identico sistema, con opportuni accorgimenti impiantistici, potrà provvedere anche al condizionamento estivo, in questo caso il ciclo viene invertito ed il sistema cede al terreno il calore estratto dall'ambiente interno raffrescandolo.

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