Climatizzazione naturale della casa con un impianto geotermico

Antichi sistemi di climatizzazione naturale, quale base di partenza per i moderni impianti di climatizzazione economici ed ecologici nel rispetto dell’ambiente.

Climatizzare gli ambienti è un problema antico

La climatizzazione degli ambienti abitati riveste una grande importanza al fine di garantire adeguati livelli di comfort. Il problema della riduzione dei costi energetici di tale climatizzazione, specie per grandi edifici, rappresenta un grosso impegno in fase progettuale, sia nella scelta dei volumi architettonici, sia nella ricerca dei materiali più adatti a garantire inutili dispersioni di aria trattata.

Chi è costretto a lavorare in ambienti climatizzati per molte ore, conosce bene tutte le problematiche del caso, in particolare quelle riguardanti le conseguenze sulla salute di tali sistemi di condizionamento.

Le cause di queste criticità sono tante e derivano fondamentalmente da problemi di natura tecnica e gestionale: le prime attengono a un errato dimensionamento dell’impianto e relativa disposizione delle apparecchiature di immissione e recupero dell’area trattata.

Torri del vento
Cattiva manutenzione, regolazione delle temperature in modo inadeguato, rappresentano le problematiche relative alla gestione dell’impianto, unitamente alle immissioni nocive per l’ambiente.

L’elemento misuratore del comfort percepito è sempre il corpo umano, quale orologio biologico severo, capace di mettere in evidenza come tali sistemi spesso non siano l’ideale per garantire un adeguata vivibilità.

A questo punto occorre chiedersi se esistono dei sistemi di condizionamento più naturali per climatizzare in modo soddisfacente gli ambienti abitati, senza sprechi enormi di energia , nel rispetto dell’ecosistema.

Una risposta in tal senso l’avevano già data gli antichi egizi e i bellicosi persiani, questi ultimi famosi per aver costruito le celebri torri del vento più note come badgir.

Queste torri, di cui esistono ancora splendidi esempi ben conservati, rappresentano un vero e proprio impianto di condizionamento naturale, la cui energia primaria è rappresentata dal vento.

Appare rilevante, a testimonianza della loro efficacia, il fatto che siano state costruite in aree geografiche caratterizzate da climi molto torridi.
Il principio regolatore del loro funzionamento consiste nell’asportazione dell’aria calda dall’interno dell’edificio durante le ore di maggior insolazione e successiva immissione di aria fresca proveniente dall’esterno durante le ore notturne.

In alcuni impianti sono pure presenti delle vasche d’acqua sotterranee a cui è assegnato il compito di umidificare e raffreddare l’aria ulteriormente.

In chiave moderna il principio che regola il funzionamento delle torri del vento può essere applicato a un sistema economico ed ecologico di facile realizzazione, con il quale ridurre notevolmente i costi di gestione di un impianto di climatizzazione, riducendo contemporaneamente l’inquinamento ambientale.
Climatizzare impiegando principi antichi grazie alla geotermia

In pratica si tratta di sostituire le torri con dei pozzi, meglio conosciuti come pozzi canadesi.
Un impianto così costituito, contribuisce a mantenere la temperatura ambientale interna costantemente, raggiungendo circa 20°C in quasi tutti i mesi dell’anno.

Tutto ciò senza dover affrontare spese elevate per la realizzazione dell’impianto, nel rispetto totale dell’ambiente, liberandosi da onerose opere di manutenzione future.

schema pozzi canadesi
Partendo dalla considerazione che a una profondità di circa 2 metri la temperatura del sottosuolo varia tra i 18 e 24° C durante tutto l’anno, è possibile realizzare i pozzi canadesi, capaci di svolgere un’efficace azione climatizzante confortevole e naturale, praticamente a costi irrisori.

Questo tipo di impianti, molto più semplificato rispetto a un vero e proprio impianto geotermico, sfrutta l’energia geotermica del suolo, senza l’impiego di pompe di calore e di sonde geotermiche. Prima di iniziare la costruzione di un impianto simile, è bene conoscere le caratteristiche geotermiche del sottosuolo in cui l’impianto andrà inserito.

Mediante l’impiego dei pozzi canadesi è possibile riscaldare e raffrescare gli ambienti predisponendo un sistema di tubazioni sotterranee, opportunamente posizionate.

tubazioni in PVC
Questo tipo di impianto è più performante nella fase di raffrescamento, mentre in quella di riscaldamento è consigliabile affiancarlo a un impianto tradizionale con caldaia a metano del quale ne riduce della metà il consumo abituale di energia.

Un impianto di base è costituito principalmente da quattro elementi:
-l’elemento di ingresso dell’aria esterna;
– tubazioni interrate;
– un pozzetto di scarico;
– un sistema di aspirazione dell’aria trattata.
L’ingresso dell’aria dall’esterno è costituito da una serie di condotti verticali provvisti in sommità di un apposita protezione per evitare l’ingresso di elementi estranei all’aria, mentre nella parte inferiore è disposto un filtro.

Le tubazioni interrate, fondamentalmente costituite da elementi in PVC, debbono essere disposte in maniera tale da avere una pendenza mai inferiore al 2%.

Nella parte terminale delle tubazioni interrate è disposto il pozzo di drenaggio con il compito di assorbire il residuo liquido accumulatosi nel tubo di refrigerazione interrato, l’eventuale acqua di accumulo, potrà essere smaltita mediante un semplice drenaggio.

L’aria così raffrescata o riscaldata andrà in un aspiratore elettrico bisognevole di poca energia per assolvere al compito prefissato. La presenza di un impianto fotovoltaico, garantirebbe anche in caso di mancanza di energia elettrica dalla rete, il funzionamento continuo dell’impianto.

Climatizzazione con impianto geotermico: si riduce energia e inquinamento

Il sistema fin qui descritto può essere realizzato con costi molto modesti e con la garanzia di impiegare minimamente l’energia per fornire un grado di comfort sano ed ecologico.
Le temperature raggiungibili, specialmente nel periodo estivo, grazie alla loro costanza risultano molto più naturali, garantendo così assenza di sbalzi di temperatura pericolosi per la salute.

Impianto geotermico Rehau
L’impiego dei sistemi di condizionamento che sfruttano la geotermia non sono ancora diffusi nel nostro Paese come in altre parti del mondo; ciò a causa di una scarsa conoscenza dei vantaggi e dei benefici rivolti all’ambiente e all’economia in generale.

I nuovi edifici in costruzione sono quelli in cui la convenienza a sfruttare la geotermia è massima. Ciò vale anche per impianti più complessi di quelli più semplici già descritti, per tutte le altre situazioni occorre effettuare delle specifiche valutazioni sul limite di convenienza alla realizzazione.

Per gli edifici esistenti, la convenienza e la fattibilità di un impianto geotermico sono da analizzare caso per caso, tenendo conto anche della possibilità di integrare l’impianto esistente con quello geotermico da progettare.

Tale condizione, specie per gli interventi di riqualificazione energetica di edifici esistenti, può apportare notevoli risparmi energetici, oltre a garantire nel tempo una qualità di climatizzazione ottimale. Un impianto geotermico più complesso di quello costituito dai pozzi canadesi, ha bisogno di uno studio più approfondito dello stato dei luoghi, al fine di poter scegliere il miglior modo per posizionare le varie parti dell’impianto, in particolare le sonde.
Climatizzare: impianti a confronto

Rispetto al più semplice impianto dei pozzi canadesi, un impianto geotermico, pur non necessitando nel tempo di più manutenzione, è soggetto all’usura di alcuni suoi componenti come la pompa di calore geotermica, che a secondo del tipo di impiego, ha una durata compresa tra i 15 e i 20 anni, e le sonde geotermiche le quali possono durare molto di più.

Volendo confrontare i consumi di un impianto di riscaldamento alimentato con la classica caldaia energetizzata a metano con un impianto geotermico, si ha che quest’ultimo riduce fino al 60% i costi di esercizio rispetto a quello a metano; inoltre, con un moderno impianto geotermico è possibile riscaldare e raffrescare in modo costante durante tutto l’anno, con costi estremamente contenuti.

perforazione per inserimento sonde
Tutte le parti dell’impianto garantiscono la sicurezza ambientale in quanto prive di sostanze nocive per l’ambiente, poiché non vengono attivati processi di combustione.

Occorre però sottolineare, come gli impianti descritti rendono al meglio quando l’edificio in cui sono disposti possiede idonee caratteristiche di isolamento termico .

Secondo le nuove disposizioni previste anche nel Decreto Milleproroghe e confermato anche per il 2017, gli edifici di nuova costruzione o interessati da interventi di ristrutturazione superiori a mq.1000 di superficie utile, dovranno essere dotati di impianti di produzione di energia termica, utilizzando almeno il 35% del fabbisogno energetico da fonti rinnovabili, mentre per gli edifici a costruirsi dal 2018 in poi tale percentuale dovrà essere almeno del 50%.

pompa di calore esterna Viesmann
Inoltre, la Legge di Bilancio 2017 ha disposto un’ulteriore proroga della detrazione fiscale del 65% per un anno, fino al 31 dicembre 2017 per gli interventi di efficientamento energetico in cui ricadono quelli descritti, oltre a poter usufruire delle agevolazioni nel Nuovo Conto Termico.

Quindi, alla luce di quanto esposto, appare evidente come prendere in considerazione la costruzione di impianti di climatizzazione innovativi, oltre a essere vantaggioso per l’ambiente e l’economia in generale, risponda alla necessità di realizzare a breve costruzioni il cui consumo energetico tenda sempre più a zero.

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