Impianti geotermici per edifici storici e ristrutturazioni
L’Italia abbonda di edifici storici e palazzi dall’inestimabile valore architettonico e culturale, ma anche queste strutture (spesso più di altre) necessitano di importanti adeguamenti energetici e riqualificazioni massicce.
Grazie a tecnologie sempre più versatili finalizzate alla climatizzazione efficiente e sostenibile, ad oggi è possibile anche per edifici con secoli di storia alle spalle emanciparsi dal consumo dei combustibili fossili, dotandosi di un impianto geotermico e ottenendo così una nuova vita al passo con esigenze e requisiti attuali.
1. Perché scegliere un impianto geotermico per edifici storici?
Gli impianti geotermici a pompa di calore, che valorizzano l’energia termica stoccata nel sottosuolo, rappresentano una soluzione concreta, affidabile e green per la climatizzazione estiva ed invernale, nonché per la produzione di acqua calda sanitaria. Sono compatibili anche con il contesto di opere di riqualificazione del patrimonio edilizio, in Italia purtroppo spesso penalizzato da progettualità e manutenzioni miopi e deleterie nel lungo termine.
Se un edificio viene classificato come “storico” o è sito in un luogo dotato di una valenza culturale e/o paesaggistica peculiare, è possibile che subentrino alcune limitazioni autorizzative: fortunatamente, non è sempre così. Vale quindi la pena prendere in seria considerazione la possibilità di beneficiare dei molteplici vantaggi offerti da una fonte di energia rinnovabile, pulita e gratuita come la geotermia.
Installazione di un impianto geotermico Geonovis a circuito chiuso nel centro storico di Aosta
Alcuni dati:
1350 metri
di sonde realizzate (9 sonde da 150m)
80kWt
Potenza termica complessiva per funzione di riscaldamento, raffrescamento e produzione acqua calda sanitaria
970mq
Superficie dell’edificio servito dall’impianto geotermico (unità abitative e ristorante)
Installare il geotermico in spazi ristretti: il caso di Mechelen (Belgio)
Negli anni, l’Unione Europea ha finanziato diversi progetti con il fine di promuovere la diffusione della geotermia come sistema virtuoso per la climatizzazione di edifici storici situati in aree densamente edificate.
Tra il 2018 e il 2023, una delle iniziative principali dell’UE è stata il progetto GEO4CIVHIC. Nella storica città di Mechelen, in Belgio (che vanta circa 300 monumenti nazionali), i fondi europei hanno consentito la progettazione e realizzazione di un sistema di perforazione compatto e di peso ridotto, issato con una gru nei giardini delle pittoresche strade della cittadina. E’ stato così possibile installare un impianto geotermico a sonde verticali anche in un contesto logisticamente molto complesso, valorizzando il calore estratto dal sottosuolo per climatizzare gli appartamenti serviti.
2. Quali sono le possibili sfide nell’installazione di un sistema geotermico in stabili di pregio
Integrare impianti geotermici in edifici storici può rappresentare una sfida complessa, ad esempio a causa della fragilità strutturale o dei vincoli talvolta imposti per la tutela del patrimonio culturale. Queste costruzioni, spesso sottoposte a regolamentazioni rigide da parte della Sovrintendenza ai Beni Culturali, richiedono soluzioni tecniche specifiche per minimizzare qualsiasi impatto visivo o architettonico.
Un aspetto fondamentale è la necessità di operare tramite interventi non invasivi, che possano preservare l’estetica originale, senza andare a discapito della funzionalità del sistema geotermico. Tecnologie avanzate, come le perforazioni controllate e i sistemi a sonde verticali o ad acqua di falda, sono particolarmente indicate per ridurre al minimo le alterazioni del sito, garantendo al contempo efficienza energetica e sostenibilità ambientale.
Installazione di un impianto geotermico Geonovis ad acqua di falda nel centro di Vercelli
In questo caso, Geonovis ha progettato ed installato un impianto geotermico ad acqua di falda con potenza termica di circa 80 kW, avente funzione di riscaldamento, raffrescamento e produzione acs. Intervento realizzato nel contesto del recupero di un palazzo storico in centro a Vercelli, composto da sette unità abitative e un ufficio (distribuzione a pavimento radiante).
3. Vantaggi della geotermia per edifici storici
Integrare impianti geotermici in edifici storici offre alcuni principali vantaggi:
🔋♻️ In primo luogo, permette un incremento significativo dell‘efficienza energetica, riducendo drasticamente il consumo di risorse fossili e inquinanti.
🏡🌡️ In secondo luogo, migliora il comfort abitativo grazie a sistemi di climatizzazione avanzati che garantiscono temperature gradevoli durante tutto l’anno, in combinazione con sistemi di distribuzione adeguati.
💸📉 Contribuisce alla riduzione dei costi di gestione a lungo termine, assicurando un notevole risparmio per proprietari e gestori.
📈🏛️ Infine, dotare un’immobile di un sistema di climatizzazione in linea con la normativa vigente e con eventuali futuri requisiti ancora più stringenti in riferimento alla minimizzazione dell’impatto ambientale delle costruzioni (vedi direttiva EU casa green), comporta un considerevole aumento del valore dell’immobile, in aggiunta al vantaggio ambientale di per sé.
4. L’applicazione di impianti geotermici nelle ristrutturazioni
Uno dei momenti ideali per dare avvio alle opere di installazione di un impianto geotermico in edifici residenziali (storici o meno) è certamente in concomitanza con eventuali lavori di ristrutturazione rilevanti.
In questo modo è infatti possibile ottimizzare tempistiche e costi, intervenendo quando l’abitazione è già in una condizione di “cantiere aperto”. Tale considerazione riguarda specialmente la fase di realizzazione del campo sonde nel caso di impianti a circuito chiuso, o del pozzo di emungimento/resa nel caso dei sistemi a circuito aperto.
In presenza di abitazioni singole o condomini in contesti urbani densamente edificati, la soluzione più adatta per riqualificare l’impianto di climatizzazione è un sistema geotermico ad acqua di falda. Quest’ultimo infatti richiede uno spazio esterno contenuto – sostanzialmente per la sola realizzazione di uno o più pozzi di emungimento.
Invece le soluzioni a circuito chiuso sono una valida opzione quando lo spazio a disposizione è più ampio, o quando la ristrutturazione prevede una demolizione con ricostruzione. In questo caso, infatti, è possibile realizzare il campo sonde in corrispondenza delle fondazioni: l’edificio potrà in seguito svilupparsi in altezza al di sopra della superficie utilizzata per il campo sonde.
Installazione di un impianto geotermico Geonovis a servizio della Fondazione Paideia (centro di Torino)
Questo progetto è stato sviluppato e realizzato per garantire la fornitura di 120,00 kW termici finalizzati alla climatizzazione invernale ed estiva, e alla produzione acqua calda sanitaria per l’edificio. La struttura ospita la sede della Fondazione Paideia, che ogni giorno offre un aiuto concreto ai bambini con disabilità e alle loro famiglie.
In questo caso, il campo sonde ( 1.983 m lineari complessivi con n.8 perforazioni) è stato realizzato in corrispondenza della superficie sulla quale è poi stato costruito il nuovo edificio, in una logica
Potenza installata (kWt)
Ubicazione
Centro di Torino
Tipologia impianto
Terra-acqua (circuito chiuso a sonde verticali)
Sistema di distribuzione
Pavimento radiante
5. Quali passaggi per installare pompe di calore geotermiche?
Come in tutti i contesti di progettazione e installazione di impianti geotermici, anche nel caso di palazzine storiche o stabili di pregio è fondamentale tenere in considerazione diversi fattori cruciali, da affrontare tramite:
a) un’analisi meticolosa dello stato dell’edificio, che includa una diagnosi energetica dello stesso;
b) la valutazione di eventuali necessità specifiche, ad esempio della funzione di raffrescamento;
c) un sopralluogo e una verifica approfondita delle caratteristiche idrogeologiche e dell’accessibilità del sito per eventuali mezzi per la perforazione;
d) il dimensionamento della pompa di calore e del campo sonde (o pozzo di presa) necessari per soddisfare il fabbisogno termico definito per l’edificio;
e) la verifica dell’eventuale presenza di vincoli di natura normativa.
Riferendosi alla relazione tra impianto geotermico e sistema di distribuzione, invece, si segnala la compatibilità ideale (ma non esclusiva) con soluzioni a pavimento/soffitto radiante, grazie alle quali si potrà ottimizzare al massimo l’efficienza dell’intero impianto (sia in riscaldamento che raffrescamento), e la convenienza economica sarà ancora maggiore.
6. Geotermia ed efficientamento in una tenuta nobiliare d’epoca
Integrare la tecnologia geotermica a impatto zero in edifici di pregio è una sfida che si può trasformare in una grande opportunità, come dimostra l’intervento di Geonovis presso il seicentesco Castello di Lajone, tra le colline dell’Alto Monferrato. Qui, la geotermia si è rivelata la soluzione ideale per preservare il valore storico della struttura, migliorandone l’efficienza energetica senza alterarne l’estetica né il paesaggio.
Un sistema personalizzato e a basso impatto ambientale
Grazie all’impianto geotermico da circa 80 kW termici progettato su misura da Geonovis, che sfrutta le risorse esistenti come il pozzo e la cisterna, il Castello di Lajone è oggi riscaldato in inverno e climatizzato in estate con consumi ridotti e un impatto ambientale minimo. Durante i mesi caldi, l’acqua utilizzata dalla pompa di calore viene reimmessa nella cisterna e riutilizzata, mentre d’inverno il circuito chiuso ottimizza la temperatura dell’acqua fino a quando non è necessario integrare con nuova acqua dal pozzo.
Un altro punto di forza è l’abbinamento con un impianto fotovoltaico, che copre parte del fabbisogno elettrico del sistema, rendendo il castello monferrino un esempio virtuoso di sostenibilità e innovazione. Non solo i consumi energetici sono ridotti, ma si valorizza il patrimonio storico con una tecnologia invisibile e rispettosa dell’ambiente circostante.
L’intervento di Geonovis al Castello di Lajone è la dimostrazione concreta che l ’efficientamento energetico e la tutela di edifici d’epoca possono andare di pari passo.
7. Domande frequenti sul geotermico in stabili di pregio o ristrutturazioni
Quanto è invasivo l’intervento?
La fase più invasiva dell’installazione riguarda la realizzazione del campo sonde e del pozzo (o dei pozzi) di emungimento. Richiedendo l’intervento di macchine perforatrici di dimensioni considerevoli, e prevedendo lavorazioni piuttosto massicce, tale fase sarebbe idealmente da coordinare con altre attività di simile entità nell’avanzamento del cantiere.
Si sottolinea, tuttavia, che, una volta completate le perforazioni e i collegamenti orizzontali con la centrale termica, l’area dedicata può essere completamente ripristinata, e utilizzata come giardino, parcheggio o anche come superficie utile per nuove costruzioni.
È possibile installare un impianto geotermico in un centro storico?
Di per sé non è qualcosa che si può escludere a priori: vale la pena verificare la fattibilità dell’intervento consultando le normative e i vincoli vigenti in riferimento alla zona specifica interessata.
Un aspetto imprescindibile è invece la valutazione dell’accessibilità all’area di cantiere contestualmente alla dimensione dei mezzi necessari per le lavorazioni.
Quali sono i tempi di realizzazione?
I tempi di realizzazione variano naturalmente in base al tipo di impianto geotermico (a sonde o ad acqua di falda) e alla potenza dello stesso. Quest’ultima infatti, determina ad esempio il dimensionamento del campo sonde, quindi il numero e la profondità delle perforazioni che andranno realizzate.
In media la parte di lavorazioni esterne (inclusi i collegamenti orizzontali tra sonde/pozzo e centrale termica) ha una durata di 10 giorni lavorativi.
L’installazione di una centrale termica di medie dimensioni richiede invece all’incirca 5 giorni lavorativi.
Le tempistiche indicate sono chiaramente riferite a lavorazioni affidate a un’Azienda dotata di personale specializzato ed esperto.
Gli impianti geotermici richiedono molta manutenzione?
No: la manutenzione contenuta è uno dei numerosi vantaggi di questo tipo di impianto. Non prevedendo alcun tipo di combustione, si tratta di sistemi sicuri e pulitii. Avvalendosi della collaborazione di un’Azienda specializzata, in grado di curare nel dettaglio la messa a punto di ogni singolo impianto, sarà possibile limitare gli interventi di manutenzione, massimizzare le prestazioni e la durata della vita dell’impianto stesso.
Quali tipi di edifici possono beneficiare maggiormente di un impianto geotermico?
Gli impianti geotermici sono in grado di rispondere in modo completo alle esigenze di climatizzazione (estiva ed invernale) di utenze tra loro molto diverse (abitazioni unifamiliari, condomini, strutture ricettive, aziende, edifici commerciali, cantine e aziende agricole …), e possono essere installati sia per nuove costruzioni che in contesti di ristrutturazioni.
Non sono invece compatibili con interventi aventi come oggetto singoli appartamenti.
Gli impianti geotermici sono compatibili con edifici residenziali moderni?
Certamente. In questi casi, in cui spesso gli edifici sono realizzati applicando tecnologie e materiali che limitano dispersioni termiche e inefficienze energetiche, gli impianti geotermici riescono a raggiungere performance molto elevate (ad esempio perché abbinate a un ottimo livello di coibentazione, e a sistemi di distribuzione a bassa temperatura, adatti peraltro anche al raffrescamento estivo).
Qual è la durata media di un impianto geotermico?
Se pensiamo alla durata del campo sonde, questa può dirsi di per sé “infinita”: una volta posate e cementate, le sonde geotermiche non subiscono usura nel tempo, e possono consentire lo scambio termico tra il sottosuolo e l’edificio tendenzialmente senza alcun limite.
Per quanto riguarda la parte impiantistica nella centrale termica, la durata dei componenti dipende dal livello di qualità (essenziale soprattutto per la pompa di calore, il “cuore” dell’impianto geotermico). La scelta di un fornitore in grado di progettare l’impianto ideale per ogni singolo caso, e di metterne a punto il funzionamento nel tempo, è un altro aspetto determinante se parliamo della durata dell’impianto stesso.
Si possono combinare con sistemi di domotica?
Certo. Gli impianti geotermici a pompa di calore si integrano perfettamente con sistemi finalizzati alla massimizzazione del risparmio energetico e del comfort, basati sulla domotica.
Esistono limiti geografici per l’installazione?
La geotermia a bassa entalpia e gli impianti a pompa di calore valorizzano una caratteristica del nostro pianeta che è riscontrabile ovunque. Oltre circa 10 metri di profondità dal piano campagna, la temperatura del terreno è costante per tutto l’anno, intorno ai 10-12°C, a prescindere dal luogo in cui ci si trova.
I soli limiti geografici per la realizzazione di un impianto geotermico a sonde verticale possono essere legati all’accessibilità del sito da parte dei mezzi di perforazione, o (rararmente) alla presenza di vincoli normativi connessi alle peculiarità specifiche della zona interessata (di carattere archeologico, urbanistico, sismico…).
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