Geotermia a bassa entalpia per case e piccoli condomini: riscaldamento, raffrescamento e quello che nessuno ti dice

Agli edifici europei stanno succedendo due cose insieme. Il riscaldamento va decarbonizzato, il che significa che le caldaie fossili vengono escluse per legge secondo un calendario ormai visibile nella maggior parte dei paesi. E le estati sono diventate abbastanza calde da far sì che il raffrescamento non sia più una questione di lusso, ma di abitabilità, soprattutto negli appartamenti all'ultimo piano degli edifici nuovi e ben isolati.

Quasi tutte le tecnologie risolvono uno dei due problemi peggiorando l'altro. La geotermia a bassa entalpia è fra le poche che rispondono a entrambi con gli stessi tubi, e lo fa in un modo che aggira silenziosamente un ostacolo normativo contro cui sbattono molti proprietari partiti in cerca di un condizionatore.

Sbagliarla costa anche caro, e parecchi progetti la sbagliano. Ecco quindi la versione onesta: che cosa offre davvero la geotermia a una casa o a un piccolo condominio, dove delude e che cosa distingue un impianto che funziona per cinquant'anni da uno che arranca.

Che cosa significa davvero "geotermia a bassa entalpia"

La geotermia a bassa entalpia usa il sottosuolo delle prime centinaia di metri sotto il tuo edificio come sorgente di calore in inverno e come pozzo termico in estate. Sotto i dieci o quindici metri circa, la temperatura del terreno smette di seguire le stagioni e si assesta vicino alla temperatura media annua dell'aria del luogo, tipicamente fra 8 e 14 °C in gran parte d'Europa, crescendo lentamente con la profondità.

Per una casa unifamiliare o un piccolo condominio la configurazione abituale è una o più sonde geotermiche verticali, di norma fra 50 e 300 metri di profondità, ciascuna con un circuito chiuso in tubo plastico. Una miscela di acqua e glicole circola in quel circuito, raccoglie calore dalla roccia circostante e lo porta a una pompa di calore geotermica che lo eleva a una temperatura utile per il riscaldamento a pavimento o l'acqua calda sanitaria. Esistono anche i collettori orizzontali e i pali energetici, ma dove il terreno scarseggia dominano le sonde verticali, ed è il caso della maggior parte dei progetti urbani e periurbani.

La scala non è marginale. Nella sola Svizzera le fonti geotermiche hanno fornito circa 4,7 TWh di calore nel 2024, all'incirca il 5 % del fabbisogno termico nazionale, di cui circa l'82 % da sonde geotermiche e registri interrati.

Perché i proprietari la scelgono

1. Raffresca dove il raffrescamento è limitato

È l'argomento che convince, ed è quello di cui si parla meno.

In buona parte d'Europa la normativa edilizia tratta il raffrescamento attivo di comfort come qualcosa da giustificare, non da dare per scontato. Il meccanismo preciso cambia da paese a paese, da regione a regione e a volte da comune a comune, ma lo schema si ripete: regolamenti energetici che limitano o esaminano la potenza frigorifera installata, l'obbligo di dimostrare di aver prima esaurito le misure passive come schermature e ventilazione notturna, vincoli urbanistici sulle unità esterne a vista nelle vie dense o tutelate, limiti di rumore al confine di proprietà e la progressiva eliminazione degli F-gas che stringe il fronte dei refrigeranti. Chi parte per installare uno split tradizionale scopre spesso che la risposta è no, oppure sì-ma-non-davvero.

Il raffrescamento geotermico si comporta diversamente, perché è una macchina radicalmente diversa. Nella sua forma passiva, chiamata a seconda dei casi free cooling, raffrescamento naturale o geocooling, non c'è alcun compressore in funzione. L'acqua tiepida dei circuiti a pavimento o a soffitto dell'edificio passa in uno scambiatore contro il fluido termovettore freddo che risale dalle sonde, e il calore finisce nel terreno. L'unico consumo elettrico è quello di un circolatore. A seconda dell'impianto, fornire un'unità di freddo in questo modo costa tipicamente fra un ventesimo e un quarantesimo dell'elettricità che userebbe un gruppo frigorifero a compressione.

La conseguenza normativa discende dalla fisica. Non c'è unità esterna, quindi niente da vedere dalla strada e niente da sentire dal terrazzo del vicino. Non c'è carica di refrigerante aggiuntiva oltre a quella già contenuta nella pompa di calore. Il consumo elettrico è abbastanza basso da disturbare raramente una verifica di prestazione energetica. In molti ordinamenti questo colloca il raffrescamento geotermico del tutto fuori dai vincoli, o comodamente al loro interno, là dove un impianto convenzionale non passerebbe.

Anche il comfort è diverso per natura. Il raffrescamento diffuso dalla soletta o dal soffitto è radiante e uniforme: niente correnti, niente punti freddi, niente rumore di ventilatore. Non sembra aria condizionata. Sembra semplicemente un edificio che non si surriscalda.

Due limiti onesti. Il raffrescamento passivo a pavimento eroga una potenza modesta, dell'ordine di 15-25 W/m², sufficiente ad abbassare il picco estivo di qualche grado ma non a comportarsi come uno split durante un'ondata di calore. E poiché le superfici sono fredde, il punto di rugiada va controllato, il che richiede una buona regolazione della temperatura di mandata e, nei climi umidi, una deumidificazione dedicata.

Le regole cambiano sensibilmente fra paesi e perfino fra comuni. Considera quanto sopra come la forma del problema, non come una consulenza legale per il tuo sito.

2. Rigenerazione: raffrescare allunga la vita dell'impianto

Ecco la parte che sorprende. Usare l'impianto anche per raffrescare non lo consuma. Fa l'opposto.

Un campo sonde usato solo per riscaldare sottrae calore al terreno ogni inverno e non restituisce nulla, se non quello che la natura reintegra lentamente. Nel giro di decenni la roccia attorno alle sonde si raffredda. La deriva è piccola di anno in anno ma cumulativa, e in trenta-cinquant'anni può arrivare a diversi kelvin. Ogni grado perso dalla sorgente costa efficienza alla pompa di calore, cioè più elettricità per lo stesso calore. Un campo dimensionato con ottimismo al primo anno può rendere visibilmente meno al ventesimo, e non se ne esce facilmente perforando dopo.

Il raffrescamento estivo inverte il processo. Ogni kilowattora di calore che immetti nel terreno a luglio è un kilowattora che a gennaio non dovrà essere estratto da roccia fresca. Si chiama rigenerazione, e i suoi effetti si sommano:

• La temperatura del terreno resta stabile nel lungo periodo invece di scendere, quindi l'efficienza stagionale promessa al primo anno è più o meno quella che avrai ancora al quarantesimo.
• Il campo può spesso essere più piccolo. Poiché il terreno si riprende, può essere progettato con sonde meno numerose o più corte a parità di potenza termica. La perforazione è la prima voce di costo del progetto, quindi il risparmio si scarica direttamente sull'investimento.
• Gli stessi tubi interrati fanno entrambi i lavori. Il raffrescamento non è un impianto aggiuntivo: è un secondo uso di un bene che hai già pagato.

È davvero raro che il salto di comfort e il salto di durata siano lo stesso investimento. Qui lo sono.

L'avvertenza è che quell'equilibrio va progettato, non sperato. Un edificio dominato dal fabbisogno di freddo può spingere il terreno nella direzione opposta e farlo scaldare, degradando nel tempo la resa in raffrescamento. Il punto non è che "più rigenerazione è meglio": è che il bilancio termico annuo è una variabile di progetto, e qualcuno deve calcolarla.

3. Stai usando una rete tutta tua

Un campo sonde è una fonte di energia che possiedi per intero. Il terreno non è contabilizzato, non è scambiato, non è soggetto a una tassa sul carbonio e non è esposto alla politica dei gasdotti di nessuno.

L'unico input acquistato è l'elettricità che consuma la pompa di calore, ed è la parte minore dell'equazione. Un impianto geotermico ben progettato raggiunge tipicamente un coefficiente di prestazione stagionale (SPF) intorno a 4-5, contro un valore più vicino a 2,5-3,5 per una pompa di calore ad aria nello stesso edificio. Con un SPF di 4, ogni unità di calore consegnata all'edificio ti costa un quarto di unità di elettricità acquistata. Gli altri tre quarti escono dal terreno gratis, ogni anno, per sempre.

Vale la pena dire chiaramente l'effetto pratico sulla tua esposizione. Se i prezzi dell'elettricità salgono del 50 %, la bolletta di riscaldamento di un impianto elettrico diretto sale del 50 %. La tua sale del 50 % di un quarto. Non c'è allacciamento al gas, non c'è il relativo canone, non ci sono consegne di combustibile, serbatoi, camini, manutenzioni di caldaia, né alcuna esposizione a un mercato dei combustibili.

L'abbinamento con il fotovoltaico in copertura è insolitamente buono, e non solo per la ragione ovvia. La domanda di freddo culmina nei pomeriggi limpidi e caldi, cioè esattamente quando un impianto PV produce di più, così la funzione di raffrescamento tende a girare su elettricità autoconsumata anziché prelevata. Il riscaldamento invernale si sovrappone peggio, ma la sovrapposizione estiva è quasi ideale.

Alla sorgente il calore è rinnovabile al 100 %. L'impronta di carbonio dell'intero sistema dipende poi da dove arriva la tua elettricità, che è una variabile che controlli e che si sta comunque decarbonizzando.

4. Invisibile, silenziosa e di lunga durata

Alle sonde geotermiche si attribuisce comunemente una vita utile di 50-100 anni; la pompa di calore è invece un componente da 20-25 anni. Dalla strada non si vede nulla, non c'è un'unità esterna che invecchia male in facciata e non c'è niente di cui un vicino possa lamentarsi alle 6 del mattino. Nei centri storici tutelati e nelle vie dense, dove l'unità esterna di una pompa di calore ad aria è spesso proprio ciò che viene negato, questo conta più di quanto sembri.

C'è anche un argomento di rivendita. Un edificio con un impianto di riscaldamento e raffrescamento permanente, a basse emissioni e non fossile non ha davanti la scadenza di sostituzione di una caldaia a gas, e i periti hanno iniziato a notarlo.

Gli svantaggi, detti con onestà

Il costo iniziale è reale. La perforazione domina il budget e cresce con i metri, la geologia e l'accessibilità del cantiere. Un impianto per una casa unifamiliare è tipicamente un investimento a cinque cifre, nettamente più di una pompa di calore ad aria e diverse volte una caldaia a gas. Il ritorno rispetto all'aria-acqua si colloca spesso fra gli 8 e i 15 anni e migliora nettamente negli edifici con un fabbisogno di freddo significativo, perché ottieni due impianti al prezzo di uno. Rispetto all'elettrico diretto o al gasolio è più rapido. I siti urbani stretti, dove la sonda di perforazione deve lavorare in un piccolo cortile, costano di più.

Non tutti i siti sono autorizzabili o adatti. Zone di protezione delle acque potabili, carsismo, condizioni artesiane, terreni contaminati e certe formazioni rocciose rigonfianti possono rendere le perforazioni limitate o vietate. Diverse regioni europee pubblicano proprio per questo carte di ammissibilità, e l'iter autorizzativo può richiedere mesi. I lotti piccoli a volte non offrono separazione sufficiente fra le sonde, che hanno bisogno di una distanza adeguata per non sottrarsi calore a vicenda.

Punisce la cattiva progettazione come una caldaia non fa. Una caldaia sovradimensionata spreca denaro. Un campo sonde sottodimensionato è un problema di prestazioni con cui convivi per tutta la vita dell'edificio, perché aggiungere sonde dopo significa riportare una perforatrice su un sito finito, sempre che lo spazio sia rimasto. Il buco nel terreno è l'unica decisione che non puoi iterare.

Servono terminali a bassa temperatura. Il vantaggio di efficienza si regge sul fornire calore a 30-40 °C. Inserire una pompa di calore geotermica su un vecchio circuito di radiatori progettato per 65-70 °C erode pesantemente quel vantaggio. E il raffrescamento passivo richiede superfici raffreddate: pavimento, soffitto o ventilconvettori. I vecchi radiatori non possono raffrescare.

Il cantiere disturba. Perforare significa giorni o settimane di macchina, rumore, acqua e detriti in sito. Semplice nel nuovo, più invasivo in un edificio abitato.

La potenza di raffrescamento è finita. Il geocooling passivo taglia il picco e tiene l'edificio in una fascia confortevole. Non terrà 21 °C per una settimana a 38 °C come farebbe uno split sovradimensionato, e da solo non deumidifica.

Che cosa distingue un buon progetto geotermico da uno costoso

Tutto quanto sopra si decide in fase di progetto, prima che qualcuno perfori. Tre domande determinano il risultato.

Di quanto calore e quanto freddo ha realmente bisogno questo edificio in un anno, non al picco?

Le regole empiriche in watt per metro quadro vengono da un patrimonio dominato dal riscaldamento e mal isolato. Applicate a un edificio moderno ben isolato con un reale fabbisogno estivo di freddo, sovradimensionano il lato caldo e ignorano del tutto quello freddo. Per un campo sonde non conta il picco del giorno di progetto, ma il bilancio energetico annuo: quanto prelevi, quanto restituisci e quando.

Quanto sottosuolo serve per garantirlo per cinquant'anni?

Il terreno è un accumulo dotato di memoria, quindi il campo va simulato su decenni con il profilo di carico stagionale reale, incluso l'effetto di rigenerazione del raffrescamento estivo. Un campo dimensionato sul solo carico di picco sarà o costosamente sovradimensionato o silenziosamente sottodimensionato, e scoprirai quale dei due solo al quindicesimo anno.

I conti tornano, e rispetto a che cosa?

Le opzioni che vale la pena mettere a confronto sono più numerose di quanto la maggior parte dei proprietari immagini: meno sonde profonde contro più sonde corte, con e senza fotovoltaico, con e senza rigenerazione attiva e (quella che si trascura più spesso) impianti individuali per edificio contro un piccolo anello condiviso che collega una manciata di edifici. Gli anelli condivisi a bassa temperatura battono di frequente gli impianti individuali sia sul costo sia sulle prestazioni, perché i carichi si diversificano, le centrali si accorpano e un edificio che ha bisogno di freddo rigenera il terreno per un vicino che ha bisogno di calore.

Avere la risposta prima di impegnare il capitale

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Per un singolo edificio o un piccolo gruppo, questo significa sapere se il progetto funziona, e con quale dimensione, prima di impegnare il capitale. Se in seguito cresce fino a diventare un anello condiviso di quartiere, lo stesso modello prosegue fino alla progettazione di dettaglio.

E se non hai ancora incaricato uno studio di progettazione, non ti serve per iniziare la conversazione. I nostri ingegneri energetici usano Tessa ogni settimana su progetti reali e possono svolgere lo studio di fattibilità insieme a te, rivedere un dimensionamento già proposto o semplicemente dirti se vale la pena proseguire sul tuo sito.

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