La tipologia di geotermia qui descritta è quella a bassa entalpia, per mezzo della quale qualsiasi edificio, in qualsiasi luogo della terra, può riscaldarsi e raffrescarsi, invece di usare la classica caldaia d'inverno ed il gruppo frigo d'estate.

La geotermia giova del fatto che il sottosuolo ha una temperatura costante di circa 12°C, durante tutto l’arco dell’anno, indipendentemente dalle stagioni e dal clima.

Durante il periodo invernale, la temperatura del sottosuolo è maggiore rispetto alla temperatura esterna, mentre nel periodo estivo è minore.

Gli impianti geotermici sfruttano questa differenza di temperatura e lavorano come normali scambiatori di calore, usando il sottosuolo come serbatoio termico, da cui estrarre caldo nella stagione invernale, e viceversa al quale cederne durante l’estate, attraverso sonde o pozzi.

Il sistema è applicabile in qualsiasi tipo di sottosuolo, ottimo per tutti i tipi di utenza, dalla villetta al condominio, fino alle grandi installazioni industriali.

Il componente che gestisce il trasferimento dell’energia geotermica dal terreno all’ambiente è la pompa di calore il cui rendimento è identificato da un coefficiente COP.

La pompa di calore è una macchina in grado di trasferire calore da un corpo a temperatura più bassa, ad un corpo a temperatura più alta, utilizzando energia elettrica. (Es: COP = 4-5)

La pompa di calore geotermica è un  dispositivo a zero emissioni dirette. Le emissioni indirette dipendono da come è prodotta l’energia elettrica che serve per alimentarla. Il prelievo dell’energia geotermica è quindi un prelievo ecologicamente favorevole di energia rinnovabile.

Esistono due principali soluzioni per scambiare l’energia con il sottosuolo:

Soluzione con sonde geotermiche

Verticali
il circuito di prelievo consiste in un doppio tubo di andata e uno doppio di ritorno, inseriti in un foro verticale di circa 100 mt, praticato nel terreno circostante l’edificio. I tubi, di materiale plastico PE (polietilene), formano un circuito chiuso ed ermetico, in cui circola una soluzione di acqua e glicole (di tipo alimentare), che scambia calore scorrendo nel sottosuolo (acquista calore in inverno e lo cede in estate).

Orizzontali
Invece che verticalmente la soluzione con sonde può essere, in particolari casi, realizzata orizzontalmente, su un piano almeno un metro e mezzo sotto terra, o in trincee che circondano l’edificio. L’area necessaria in mq indicativamente deve essere uguale alla superficie totale da climatizzare.

Soluzione con pozzi
E’ previsto in questo caso un circuito aperto costituito da due pozzi: uno di prelievo dell’acqua di falda, che fatta passare attraverso uno scambiatore a piastre, cede calore in inverno mentre lo toglie in estate al liquido frigorifero all’interno della pompa di calore; l’altro di reimmisione dell’acqua nella stessa falda, dopo essere passata attraverso lo scambiatore. Tutto ciò può essere realizzato previa verifica dei presupposti tecnici, legati alle normative (da valutarsi sito per sito),

e alla effettiva disponibilità di acqua nella falda durante tutto l’arco dell’anno.

Il risparmio sarà tanto più significativo quanto più l’impianto scaldante l’edificio sia un impianto a bassa temperatura, per questo l’abbinamento ottimo è l’impianto a superficie radiante. La temperatura di utilizzo di questa tipologia di impianto è compresa tra i 28° e i 35° C nella stagione invernale, a differenza dei ventilconvettori (temperature intorno ai 55° C) e dei termosifoni (temperature superiori ai 60° C). Nel periodo estivo, invece, per mantenere una temperatura gradevole nell’ambiente, è sufficiente far circolare acqua ad una temperatura intorno ai 17° C in combinazione ad opportuni deumidificatori per tenere sotto controllo l’umidità ed evitare la formazione di condensa.