Energia geotermica
L’Energia Geotermica è l’energia immagazzinata sotto la superficie terrestre. Essa è nota fin dall’antichità ed è sempre stata utilizzata. Si tratta di prelevare acqua calda proveniente dal sottosuolo e fornire calore per il riscaldamento domestico o produrre acqua calda attraverso sonde poste a profondità dell’ordine di decine o poche centinaia di metri.
L’energia geotermica è una forma di energia - pulita e rinnovabile - che sfrutta lo scambio di calore tra il terreno (con temperatura costante tutto l'anno già a 10-15 metri di profondità) e l'edificio (più caldo in estate, più freddo in inverno).
Gli impianti geotermici sono soluzioni tecniche dell'eco-edilizia per trasformare le abitazioni in luoghi caldi in inverno e freschi d'estate senza ricorrere ai tradizionali impianti di riscaldamento o di climatizzazione.

Un mini impianto geotermico utilizza sonde nel sottosuolo delle abitazioni per sfruttare il naturale calore del terreno. Come sappiamo già il calore della terra aumenta con la profondità ed è sempre costante in ogni periodo dell'anno. Le sonde sono collegate ad una pompa di calore e al sistema idraulico per estrarre il caldo o il fresco a seconda delle esigenze. Generalmente le sonde arrivano in profondità dai 5 metri fino ai 100 metri nel sottosuolo in base alla dimensione dell'impianto.
L'installazione degli impianti geotermici per il riscaldamento o la climatizzazione si presta in particolar modo nelle nuove costruzioni senza con questo escludere le applicazioni nelle vecchie costruzioni. 
I vantaggi economici della diffusione degli impianti geotermici sono evidenti:

Questi sono i vantaggi tipici delle risorse rinnovabili. Gli impianti geotermici, insieme a tutti le altre soluzioni dell'eco-edilizia, sono una risposta concreta e immediata. Restano però un puro esercizio di stile in un mercato edile privo di regole e di un quadro normativo adeguato.
Gli impianti geotermici nell'eco-edilizia sono già realtà in molti paesi europei. Un impianto di riscaldamento o climatizzazione consente forti risparmi sulla bolletta del gas e apporta minore inquinamento ambientale. Per questi motivi è diffuso nei paesi dove si riscontra una maggiore sensibilità ecologica.

In modalità riscaldamento il fluido di circolazione scende attraverso la sonda di mandata ad una temperatura inferiore a quella del terreno (per esempio a 3-4° se è costituito solo da acqua, o a 0° se è additivata con glicole) e risale ad una profondità di 4-5° superiore, dopo avere estratto calore dal terreno per conduzione.
La pompa di calore è in grado di trasferire il calore estratto dal terreno all’impianto di distribuzione facendo uscire acqua ad una temperatura di 30-32° (nel caso dei pannelli radianti); l’acqua di ritorno dall’impianto rientra nella pompa di calore ad una temperatura di 4-5° inferiori, dopo avere ceduto calore all’ambiente.

Il raffrescamento attivo (active cooling o direct cooling) presuppone il funzionamento della pompa di calore anche in estate. Il fluido di circolazione deve scendere attraverso la sonda di mandata ad una temperatura superiore a quella del terreno (per esempio a 25-30°) e risale con una temperatura di 4-5° inferiore, dopo avere “ceduto” calore al terreno.
Anche in questo caso la pompa di calore trasferisce il calore dal corpo più caldo (ambiente), a quello più freddo (terreno) operando l’inversione del ciclo rispetto alla modalità di funzionamento invernale. In uscita dalla pompa l’acqua può raggiungere la temperatura necessaria per il raffrescamento con pannelli radianti (16-20°) o con i fancoil (7-12°).
Il raffrescamento attivo va abbinato alla deumidificazione degli ambienti

Il raffrescamento naturale (natural cooling, free cooling o geocooling) è una particolare applicazione, che permette un effetto di climatizzazione estiva semplicemente facendo circolare all’interno dei pannelli radianti l’acqua di ritorno dalle sonde geotermiche verticali.
E’ necessaria la predisposizione specifica della pompa di calore. Anche in questo caso il raffrescamento naturale va abbinato alla deumidificazione degli ambienti.
Il natural cooling è il sistema di condizionamento più economico ed ecologico.

Le pompe di calore
Le pompe di calore sono macchine che spostano il calore da uno spazio o corpo più freddo verso uno più caldo, cioè, in direzione opposta a quella in cui tenderebbe a dirigersi naturalmente. Molte pompe di calore sono, peraltro, reversibili ed il loro funzionamento può essere invertito, potendo operare alternativamente come unità riscaldanti o raffreddanti. Le pompe di calore richiedono energia elettrica per funzionare, ma, in condizioni climatiche adatte e con un buon progetto, il bilancio energetico è positivo.
La pompa di calore geotermica può sfruttare il calore estratto dal terreno anche per la produzione dell'acqua sanitaria. In questo caso, essendo maggiore la temperatura dell'acqua da produrre l'efficienza della pompa tende ad abbassarsi leggermente. Anche per questo è opportuno valutare sempre la possibilità di produrre l'acqua calda sanitaria con un'altra fonte energetica pulita costituita dai pannelli solari, integrata con l'impianto geotermico. 

Le sonde geotermiche
Le sonde geotermiche sono costituite da tubi in plastica (polietilene). Vengono poste in opera attraverso perforazioni verticali spinte solitamente a profondità tra 50 e fino a 150 metri. 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. L’impianto può essere disegnato in modo da essere utilizzato in estate per il raffreddamento. Per il calcolo dell’impianto della  sonda geotermica vengono utilizzati parametri come la richiesta di calore, le ore di funzionamento dell' impianto e la consistenza rocciosa del sottosuolo prevista. Il calore ottenibile é di circa 1 kW per una profondità della sonda di 15-25 m.

www.provincia.bz.it/.../calore-geotermico.asp