Geotermia a bassa entalpia
La produzione di energia elettrica non è l'unico modo di sfruttare il potenziale geotermico; c'è un modo molto più antico (usato già ai tempi dei romani) che è quello termico, cioè sfruttare il calore geotermico per il riscaldamento. Il modo classico usato già da qualche decennio nella zona di Larderello è stato quello di sfruttare quei pozzi che risultavano inadatti alla produzione di energia elettrica perché “troppo freddi” e convogliarli tramite tubazioni nelle cose della zona.
Negli ultimi tempi però si è andato sviluppando un nuovo metodo in grado di essere sfruttato non solo nei posti predisposti (come la zona di Larderello) ma un po' ovunque. Il principio si basa sul fatto che il suolo può essere considerato un grosso serbatoio termico che mantiene la sua temperatura abbastanza costante durante tutto l'anno. Così, nei mesi invernali il calore può essere trasferito in superficie per riscaldare le abitazioni, in estate invece è possibile smaltire il calore in eccesso dandolo al terreno.
Un impianto di geotermia a bassa entalpia sopperisce totalmente al riscaldamento nel periodo invernale e alla refrigerazione nel periodo estivo, nonché consente la produzione di acqua calda sanitaria fino a 60°C, tutto per mezzo del medesimo impianto.
L'impianto risulta costituito da 2 circuiti idraulici separati: la sonda geotermica posizionata in fondo alla perforazione ove circola acqua glicolata e l'impianto di distribuzione del calore, del rinfrescamento e dell'acqua calda sanitaria all'interno della casa (pannelli radianti, freecooling, boiler).
Le sonde geotermiche verticali sono scambiatori di calore, installati verticalmente in perforazioni profonde da 50 a 250 m con fori di diametro pari a 150 mm. La profondità delle perforazioni è determinata in base al volume dei locali da scaldare ed al tipo di terreno. Terminata la perforazione, viene inserito in profondità un tubo ad U in polietilene. Lo spazio vuoto restante è riempito con una miscela ternaria di acqua-cemento-bentonite, per assicurare un buon contatto termico tra i tubi e la parete della perforazione. In seguito viene creato un circuito chiuso tra la perforazione ed il sottosuolo dell'edificio e dell'acqua addizionata a glicole è pompata nello scambiatore di calore ubicato all'interno di un locale tecnico. Il fluido circolante nella perforazione accumula calore e fornisce energia geotermica ad una pompa di calore che è dimensionata in base alla potenza di riscaldamento necessaria ed è alimentata a corrente elettrica. L'energia elettrica per la pompa di calore va fornita esternamente, è per questo che normalmente si associa all'impianto geotermico anche un piccolo impianto fotovoltaico per far girare la pompa. Il risultato energetico è che con 1kW di energia elettrica si riescono ad ottenere 3-4 kW di energia termica.