100-300 metri
È la profondità standard di trivellazione per una sonda geotermica. La profondità esatta dipende dal fabbisogno di riscaldamento, dalla composizione del sottosuolo e da eventuali requisiti di protezione.
Sonde geotermiche: terminologia
Nel linguaggio comune, il termine «sonda geotermica» viene utilizzato per indicare qualsiasi tipo di sonda installata nel terreno a fini geotermici. Dal punto di vista tecnico esistono tuttavia alcune differenze. In questa pagina, il termine è utilizzato per indicare le sonde geotermiche verticali a circuito chiuso.
Una pompa di calore azionata con una sonda geotermica, detta anche «pompa di calore salamoia-acqua», sfrutta l’energia geotermica immagazzinata nel sottosuolo. Perché ciò avvenga, un tubo di plastica a forma di U viene inserito verticalmente nel terreno, spesso fino a 100 metri di profondità o più. Al suo interno circola la cosiddetta salamoia, un liquido termovettore consistente in una miscela di acqua e antigelo che estrae il calore immagazzinato nel sottosuolo e lo trasporta alla pompa di calore attraverso il tubo. Qui la temperatura viene portata a un livello utilizzabile mediante un circuito di refrigerazione e infine trasferita al sistema di riscaldamento. L’energia prodotta può essere impiegata sia per il riscaldamento degli ambienti e dell’acqua industriale, sia per la climatizzazione durante l’estate con il raffreddamento passivo.
L’estrazione di calore comporta un lento raffreddamento del sottosuolo locale. La cosiddetta «rigenerazione», ovvero il riscaldamento del terreno, avviene passivamente quando il calore proveniente dagli strati più profondi fluisce verso la superficie. Può anche essere stimolata attivamente facendo confluire nel terreno il calore apportato dalla superficie. In tal modo è possibile sfruttare l’energia geotermica in modo duraturo e sostenibile.
Un grande vantaggio della geotermia è che la temperatura del suolo rimane costante tutto l’anno: già a una profondità di circa 10-15 metri si registrano temperature tra gli 8 e i 12 °C. La temperatura aumenta di circa 3 °C ogni 100 metri. Grazie a questa stabilità, le pompe di calore funzionano in modo efficiente e uniforme, indipendentemente dalle condizioni atmosferiche o dalla stagione.
Differenza tra pompa di calore acqua-acqua e pompa di calore aria-acqua
Le pompe di calore salamoia-acqua e quelle aria-acqua funzionano sulla base dello stesso principio: prelevano il calore dall’ambiente circostante e lo trasformano in energia per il riscaldamento. La differenza sta nella fonte di calore: mentre le pompe di calore salamoia-acqua sfruttano il calore del terreno, quelle aria-acqua lo prelevano dall’aria. Le pompe di calore geotermiche funzionano in modo efficiente durante tutto l’anno, poiché la temperatura del sottosuolo rimane costante se l’impianto è installato correttamente e funziona in modo ottimale. L’efficienza delle pompe di calore aria-acqua dipende invece dalle oscillazioni delle temperature esterne.
Maggiori informazioni sull’energia geotermica in quanto fonte di energia nella pagina Geotermia. Maggiori informazioni sui diversi tipi di pompe di calore nella pagina Pompe di calore.
L’installazione di una sonda geotermica e le attività di trivellazione necessitano di un ’autorizzazione da parte delle autorità cantonali. In primo luogo viene effettuata un’analisi del sito per valutare l’idoneità del sottosuolo. Nella maggior parte dei Cantoni si utilizzano carte di ammissibilità, che mostrano le aree in cui le sonde geotermiche possono essere installate senza particolari condizioni, quelle in cui vigono condizioni speciali e quelle in cui le trivellazioni sono vietate (ad es. in ragione di requisiti di protezione dell’acqua potabile).
Con un’apposita macchina perforatrice viene effettuata una perforazione di circa 14-18 cm di diametro e profonda almeno 100 metri. Una volta raggiunta la profondità desiderata, la sonda viene inserita all’interno della perforazione. Successivamente, la perforazione viene riempita con un materiale termovettore, detto di riempimento. Questa fase è determinante per un buon collegamento termico delle sonde con il terreno e quindi per uno scambio di calore efficiente e duraturo. Infine, la sonda viene collegata al sistema a pompa di calore. Le tubazioni vengono riempite con la salamoia e sottoposte a una verifica della tenuta. Il cantiere necessita di una superficie di almeno 30-32 m² per l’attrezzatura e il materiale.
Le pompe di calore accoppiate a una o più sonde geotermiche sono molto efficienti. Da 1 kWh di energia elettrica è possibile ricavare fino a 4-5 kWh di calore. I rilevamenti sul campo dimostrano che il coefficiente di lavoro annuo delle pompe di calore salamoia-acqua si attesta a 4,6.
Se il sito è geologicamente idoneo e tutte le prescrizioni vengono osservate, tali impianti sono particolarmente adatti per case unifamiliari e plurifamiliari, edifici di servizio e commerciali nonché edifici pubblici. I costi di esercizio sono minimi.
Queste pompe di calore emettono meno CO2 rispetto ai sistemi di riscaldamento fossili.
In estate, le sonde geotermiche possono essere utilizzate anche per il raffreddamento degli ambienti.
Cosa posso fare
Il sottosuolo è la fonte perfetta per un’alternativa di riscaldamento rispettosa dell’ambiente, efficiente e pensata per il futuro, un tesoro inestimabile per un calore sostenibile. Scopri come una sonda geotermica può ridurre a lungo termine i tuoi costi di riscaldamento, contribuendo allo stesso tempo alla protezione dell’ambiente e del clima.
I proprietari di immobili e i proprietari per piani di tutta la Svizzera possono richiedere una prima consulenza gratuita per la scelta del sistema di riscaldamento a energie rinnovabili più indicato.
Informati all'indirizzo Info sulla sostituzione del riscaldamento e trova un consulente nella tua regione. Una prima consulenza «calore rinnovabile» è disponibile per le case monofamiliari e plurifamiliari con più di sei unità residenziali o proprietà condominiali.
Se la posizione del tuo edificio è adatta alle sonde geotermiche, il passo successivo è calcolare il loro numero e la loro lunghezza. Per questi calcoli conviene incaricare l'installatore, ad esempio una società di progettazione.
Tramite simulazioni si può determinare il grado di rigenerazione ottimale dal punto di vista tecnico ed economico, che dipende essenzialmente dal rapporto tra il costo al metro delle sonde e quello del sistema di rigenerazione utilizzato.
Il rapporto relativo al Risanamento nonostante la presenza degli inquilinisul risanamento energetico di una casa plurifamiliare a Meilen, commissionato da SvizzeraEnergia, mostra che per i piccoli impianti di potenza inferiore a 100 kW è sufficiente un grado di rigenerazione compreso tra il 50 e il 70%.
Per i sistemi a pompa di calore geotermica è opportuno scegliere una pompa di calore in grado di funzionare con temperature fino a 30°C. Nel caso di nuovi impianti con sonde profonde ed elevati fabbisogni energetici conviene valutare la possibilità di integrare in modo seriale l'impianto a collettori ibridi (fotovoltaici e termici) nel circuito delle sonde geotermiche per garantire a lungo termine un impiego sostenibile dell’energia geotermica. In questo caso è inoltre necessario assicurarsi che l'impianto idraulico sia il più semplice possibile. Ulteriori informazioni sono disponibili nella pagina Pompe di calore.
Per le perforazioni per sonde geotermiche è sempre richiesta un’autorizzazione, poiché la trivellazione può mettere a rischio le acque sotterranee. Il primo ente a cui rivolgersi è sempre il Comune, mentre le verifiche tecniche sono effettuate dal Cantone. Numerosi Cantoni hanno pubblicato sui propri geoportali le carte di ammissibilità. In aree particolarmente sensibili o in caso di trivellazioni profonde sono necessari ulteriori perizie e requisiti. A seconda del Cantone, potrebbe essere richiesta una tassa già per il rilascio dell’autorizzazione.
I costi per la perforazione oscillano di regola tra i 50 e i 55 franchi per metro. Ciò comporta costi compresi tra i 5 000 e i 16 500 franchi. In una casa unifamiliare, i costi per l’installazione di un impianto completo, gli accumulatori di calore e gli accessori si aggirano tra i 50 000 e i 90 000 franchi. Questi possono tuttavia variare a seconda delle dimensioni delle pompe di calore. Numerosi Cantoni offrono incentivi per l‘installazione. L’ammontare dell’incentivo varia a seconda del Cantone, delle prestazioni della pompa di calore o del tipo di impianto di riscaldamento sostituito. Ulteriori informazioni sono disponibili sulla piattaforma Franchi energia.
Se già riscaldi la tua casa con un sistema a pompa di calore geotermica, tieni a mente che nelle calde giornate estive è possibile estrarre calore dagli ambienti facendo passare acqua fredda nei tubi del riscaldamento a pavimento. Questo calore favorisce la rigenerazione stagionale del suolo.
Installa un sistema di monitoraggio per favorire un uso efficiente e ottimale dell’impianto, misurando i dati di consumo e determinando i valori delle prestazioni. Potrai così assicurarti, nelle prime settimane successive alla messa in funzione, che il sistema energetico sia ben regolato e che il suo funzionamento sia ottimizzato. Il consumo inutile di energia è spesso dovuto a piccoli dettagli che, senza un monitoraggio adeguato, passerebbero inosservati.
Nel caso del risanamento energetico di una casa plurifamiliare a Meilen, ad esempio, il monitoraggio ha dimostrato quanto sia importante che il comando delle barre di riscaldamento elettriche avvenga soltanto manualmente e non sia affidato alla pompa di calore.
Le pompe di calore funzionano grazie all’energia elettrica. Per questo motivo conviene combinarle con un impianto fotovoltaico. Per garantire la massima redditività di un impianto fotovoltaico, è opportuno che il consumo proprio dell’elettricità solare prodotta sia il più elevato possibile. Una pompa di calore è quindi ideale per ottimizzare il Consumo proprio degli impianti solari. Scopri tutte le informazioni utili sugli impianti fotovoltaici alla voce Impianti solari.
Domande frequenti
No, devono essere soddisfatte determinate condizioni geologiche e giuridiche. In alcune aree la perforazione non è consentita o è tecnicamente impossibile. Scopri su Posso perforare? se nella tua località sono possibili perforazioni.
La perforazione e l’installazione propriamente dette di una sonda geotermica dipendono dalle caratteristiche geologiche e dalla profondità della perforazione. Per una perforazione profonda 100 metri e in condizioni standard, occorrono solitamente dai due ai tre giorni. L’intera procedura di progettazione e autorizzazione può invece durare diverse settimane.
Il fango estratto durante la perforazione viene immagazzinato in vasche. Non può essere smaltito senza prima essere trattato. I Cantoni stabiliscono i requisiti e le soluzioni di smaltimento specifici.
Hai altre domande?
Le nostre esperte e i nostri esperti di energia sono a disposizione