LA GEOTERMIA A BASSA ENTALPIA

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Agnello Giusti
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1 LA GEOTERMIA A BASSA ENTALPIA PESCARA, 13 APRILE 2011 PAOLO DI MARCANTONIO

2 LA RISORSA GEOTERMICA

3 LA RISORSA GEOTERMICA DISTRIBUZIONE DELLA RISORSA IN ITALIA

4 LA RISORSA GEOTERMICA RISORSE GEOTERMICHE A MEDIA / ALTA TEMPERATURA

5 LA RISORSA GEOTERMICA RISORSE GEOTERMICHE A BASSA / MEDIA TEMPERATURA

6 IMPIANTO A POMPE DI CALORE GEOTERMICO Il termine pompe di calore geotermiche (PCG) è utilizzato in maniera omnicomprensiva per indicare una varietà di sistemi che utilizzano il terreno, l'acqua sotterranea o l'acqua superficiale come scambiatori di calore. Le PCG funzionano come un refrigeratore reversibile che rimuove calore da un luogo per depositarlo in altro luogo, ad es. dal terreno verso l'edificio in periodo invernale (modalità riscaldamento) e in direzione opposta in periodo estivo (modalità condizionamento). L'applicazione principale è quindi la climatizzazione di edifici residenziali e commerciali, sebbene questi sistemi possano supportare anche la produzione di acqua calda sanitaria e la produzione di caldo/freddo per cicli produttivi industriali e alimentari.

7 IMPIANTO A POMPE DI CALORE GEOTERMICHE Il principio di funzionamento dei sistemi a pompa di calore risiede nel fatto che a profondità di qualche decina di metri la temperatura del suolo diventa sostanzialmente stabile, risentendo in maniera minima delle fluttuazioni della temperatura dell'aria in superficie. Quindi, poiché i corpi idrici sotterranei e il terreno sono più caldi dell'aria esterna in inverno e più freddi dell'aria esterna in estate, lo scambio termico da parte di questi corpi con un fluido termovettore che trasferisce calore dall'ambiente da climatizzare diventa energeticamente conveniente. Infatti, sebbene le pompe di calore richiedano energia elettrica per funzionare, il bilancio energetico è complessivamente positivo. RESA DI UNA POMPA DI CALORE Coefficiente di prestazione COP - Rapporto tra energia termica resa ed energia elettrica consumata, il cui valore massimo nel funzionamento annuo varia da 4 a 6. FRA TUTTE LE TECNOLOGIE DISPONIBILI PER LA CLIMATIZZAZIONE LE POMPE DI CALORE GEOTERMICHE SONO QUELLE A PIU' BASSO VALORE DI EMISSIONI DI CO2 (Fonte: EPA, Environmental Protection Agency - USA)

8 IMPIANTO GEOTERMICO A POMPA DI CALORE 1) POMPA DI CALORE 2) SONDE GEOTERMICHE 3) IMPIANTO DI DISTRIBUZIONE DEL CALORE

9 FUNZIONAMENTO DELLE POMPE DI CALORE

10 TIPOLOGIE DI IMPIANTO GEOTERMIA A BASSA ENTALPIA

11 TIPOLOGIE DI IMPIANTO A SONDA VERTICALE

12 TIPOLOGIE DI IMPIANTO A TUBI ORIZZONTALI

13 TIPOLOGIE DI IMPIANTO SCAMBIATORE AD ACQUA DI FALDA

14 TIPOLOGIE DI IMPIANTO A PALI ENERGETICI Particolarmente interessanti, soprattutto nelle nostre zone (Val Pescara). La resa è sicuramente inferiore alle sonde verticali ma si annulla il costo della perforazione visto che le scadenti caratteristiche geotecniche dei terreni rendono spesso indispensabile il ricorso a fondazioni su pali.

15 LA SONDA GEOTERMICA CARATTERISTICHE E INSTALLAZIONE Sono dei semplici scambiatori, generalmente tubi in polietilene infissi nel terreno per mezzo di perforazioni verticali TUBI POLIETILENE PESO

16 LA SONDA GEOTERMICA CARATTERISTICHE E INSTALLAZIONE

17 LA SONDA GEOTERMICA CARATTERISTICHE E INSTALLAZIONE

18 LA SONDA GEOTERMICA CARATTERISTICHE E INSTALLAZIONE IMPIANTO A TUBI ORIZZONTALI

19 DIMENSIONAMENTO DELLE SONDE GEOTERMICHE

20 PROGETTAZIONE DI UN IMPIANTO GEOTERMICO POTENZA RICHIESTA = 20 kw C.O.P. = 4,5 Contributo energia elettrica = 4,4 kw Contributo sonde geotermiche = 15,6 kw Tipo di terreno: Depositi alluvionali granulari, saturi Potenza di estrazione = 65W/m Lunghezza sonda per kw di potenza di riscaldamento = 15,3 m Lunghezza totale sonde = 238 metri I maggiori costi rispetto ad un impianto tradizionale vengono generalmente ammortizzati in 4-8 anni

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