I sistemi geotermici residenziali sfruttano la Terra come fonte di calore gratuita. Un processo di scambio e trasferimento di calore forma un sistema ad anello di massa. I tipi di sistemi ad anello di terra residenziali sono ad anello chiuso e ad anello aperto. Le opzioni a circuito chiuso includono orizzontale, verticale o stagno/lago. I sistemi verticali sono principalmente utilizzati commercialmente per i grandi edifici.
Un sistema geotermico utilizza una pompa di calore per prelevare calore dal fluido sotterraneo, solitamente acqua, e trasferirlo ai condotti. Per il raffreddamento avviene il contrario. I condotti distribuiscono l’aria riscaldata o raffreddata in tutto lo spazio di una casa.
Le installazioni orizzontali sono appropriate per la costruzione di nuove case, se lo spazio sul terreno è ampio. Le trincee sono necessarie per i tubi interrati affiancati. L’avvolgimento dei tubi come bobine in una trincea più corta può ridurre i costi di installazione. Questo metodo consente anche a un sistema geotermico di inserirsi in un’area altrimenti ingombrante per l’installazione orizzontale.
Le case con un corpo idrico in loco possono installare il tipo di sistema stagno/lago a basso costo. Un tubo corre sottoterra dalla casa allo stagno o al lago. Questo tubo di alimentazione deve essere interrato di almeno 8 m (2.4 piedi) in modo che non si congeli mai. I cerchi arrotolati di tubo sono posti nel corpo d’acqua. È importante che lo stagno o il lago mantenga costantemente una profondità, una qualità e un volume minimi.
I sistemi geotermici residenziali ad anello aperto utilizzano l’acqua di un pozzo o di un corpo idrico. Quest’acqua viene utilizzata come agente di scambio termico, che circola nell’impianto per poi ritornare al suolo tramite un pozzo o uno scarico superficiale. A volte vengono utilizzati pozzi di ricarica per questa funzione di ritorno. I sistemi a circuito aperto sono appropriati solo quando l’approvvigionamento idrico è pulito, poiché l’approvvigionamento idrico deve soddisfare gli standard di scarico delle acque sotterranee locali.
Oltre a riscaldare e raffreddare gli spazi di una casa, i sistemi geotermici residenziali possono riscaldare in modo efficiente l’acqua sanitaria. Questi sistemi sono dotati di desurriscaldatori, che utilizzano il calore extra della pompa di calore geotermica per il serbatoio dell’acqua calda della casa. I produttori di pompe di calore geotermiche ora offrono sistemi full-demand per l’acqua calda su richiesta. Questi sistemi forniscono acqua calda anche quando l’impianto geotermico non è in funzione.
Tutti i tipi di impianti geotermici residenziali devono essere installati professionalmente. Installatori accreditati, formatori e progettisti certificati possono essere individuati tramite associazioni professionali come l’International Ground Source Heat Pump Association (IGSHPA). Queste associazioni dovrebbero essere in grado di fornire appaltatori locali elencati per area.
Il miglior sistema geotermico residenziale per una casa dipende dal clima del sito, dallo spazio disponibile sul terreno e dalle condizioni del suolo. Con un’attenta progettazione e installazione professionale, i sistemi geotermici residenziali possono fornire risparmi energetici a lungo termine.