CONSIDERAZIONE GEOLOGICHE PER LA CONSIDERAZIONE GEOLOGICHE PER LA PROGETTAZIONE E LA REALIZZAZIONE DI PROGETTAZIONE E LA REALIZZAZIONE DI

SONDE GEOTERMICHESONDE GEOTERMICHE

geologia e architetturageologia e architetturageol. Fabrizio Cambursano arch. Valentina Raccanelligeol. Fabrizio Cambursano arch. Valentina Raccanelli

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Convegno, Padova 23/4/2004Convegno, Padova 23/4/2004

Evoluzione e prospettive dello Evoluzione e prospettive dello

sfruttamento dell’energia geotermicasfruttamento dell’energia geotermica

Esempio di applicazione a Roccabruna (Cuneo)

Dati generaliUbicazione: Piemonte sud occidentale; Quota: 720 m s.l.m.

Superficie utile da scaldare: 220 mqTemperature minime stagionali: -15 °C;

Perché scegliere le sonde geotermiche?

Le fasce climatiche non rendono conveniente, nelle

regioni del nord, l’applicazione di impianti di riscaldamento a pompa di

calore aria aria

Divisione in fasce climatiche dell’Italia

Dove le temperature medie annue sono rigide, il contributo termico

necessario alla pompa per funzionare, deve essere

ricercato dove le condizioni al contorno sono isoterme,

cioè nel sottosuolo

Analisi dei dati bibliografici disponibili (banche dati,

sondaggi, analisi stratigrafiche e idrogeologiche)

Prima fase: valutazione delle caratteristiche geologiche del

sito

Seconda fase

valutazione dei ml di perforazione e scambio termico necessari per

garantire l’apporto termico necessario all’impianto

Tabella di riferimentoSottosuolo Conducibilità

termicaPotenza d'estrazione Lunghezza della sonda geotermica per kW di potenza

di riscaldamento (m)

  (W/m K) (W/m) COP = 3 COP = 3,5

Sottosuolo di cattiva qualità (rocce mobili secche)

meno di 1,5 20 33 36

Rocce indurite o rocce mobili sature d'acqua

1,5 a 3,0 50 13 14

Rocce indurite a conducibilità termica elevata

superiore a 3,0 70 9,5 10

Ghiaia, sabbia, secco 0,4 meno di 20 superiore a 33 superiore a 36

Ghiaia, sabbia, acquifero 1,8 a 2,4 55 a 65 10 a 12 11 a 13

Argilla, limo, umido 1,7 30 a 40 17 a 22 18 a 24

Calcare, massiccio 2,8 45 a 60 11 a 15 12 a 16

Arenaria 2,3 55 a 65 10 a 12 11 a 13

Granito 3,4 55 a 70 9,5 a 12 10 a 13

Basalto 1,7 35 a 55 12 a 19 13 a 20

Gneiss 2,9 60 a 70 9,5 a 11 10 a 16

Esempio di corretta valutazione dei parametri geotermici del terreno

Caso 1: Roccia cristallina con acqua

Potenza di estrazione: 65 W/mLungh. Sonda per KW di potenza di riscaldamento: 12,2 mLungh. Totale sonde: 287 m

Caso 2: Roccia basaltica

Potenza di estrazione: 45 W/mLungh. Sonda per KW di potenza di riscaldamento: 17,6 mLungh. Totale sonde: 413 m

Maggiore spesa indicativa: 126 x euro 25,00/ml = euro 3.150,00Maggiore perforazione rispetto al caso 1: 126 ml

Potenza richiesta = 23,5 KW C.O.P. = 4,7

Terza faseesecuzione dei pozzi geotermici

Verifiche in corso d’opera

Nel corso dell’esecuzione del primo pozzo geotermico, devono

essere verificate le ipotesi stratigrafiche iniziali, ridefinendo

all’occorrenza, i ml di perforazione necessari all’impianto

Alla fine delle perforazioni, si procede con la posa delle sonde (munite di

relativo contrappeso all’estremità)

Contrappeso

Tubi polietilene

Il foro viene sigillato con iniezione di

una miscela di cemento e

bentonite.

A questo punto si collegano le sonde geotermiche al collettore e quindi alla POMPA di CALORE.

n. Fori realizzati: 3Profondità totale: 300 ml (100 cad.)Potenza termica disponibile: 23,5 KwPotenza termica istallata: 16 KwSuperficie riscaldata: 180 mq + 40 mq di soppalco = tot. 220 mqTemperature interne fabbricato: 20 °C costantiTemperature acqua sanitaria: + 45 °CAttivazione impianto: 16/12/2003

Dati dell’impianto di Roccabruna

Dati di monitoraggio al 16/4/2004

GEOTERMIA G P L ENERGIA PRODOTTA / kWh 25.160 (1 lt. GPL ≈ 6,9 kWh) 2.637,74€ prezzo corrente / kWh 0,15 rendimento % 0,90 C.O.P. (eff icienza) 4,7 Consumo corrente caldaia 24,00€ ENERGIA CONSUMATA / kWh 6.800 Revisione annuale 25,82€ Revisione annuale -€ Spazzacamino 23,24€

Costo di gestione in EURO 1.020,00€ Costo di gestione in EURO 2.710,80€

LEGENDAENERGIA PRODOTTA kwh 25.160 Raffronti costi gestionali della geotermiaprezzo corrente / kWh 0,15 rispetto alle altre fontiprezzo GPL / lt 0,65€ Rispetto al gpl -62,4prezzo gasolio / lt 0,90€ Rispetto al gasolio -63,5prezzo metano / mc 0,67€ Rispetto al metano -52,7

MONITORAGGIO IMPIANTO DI ROCCABRUNA (CN)

DAL 16 DICEMBRE 2003 AL 16 APRILE 2004

manut. caldaia € / anno 25,82€ spazzacamino € / anno 23,24€

GASOLIO METANO(1 lt. GASOLIO ≈ 9,8 kWh) 2.718,37€ (1 mc metano ≈ 9 kWh) 2.081,14€ rendimento % 0,85 rendimento % 0,90 consumo corrente caldaia 24,00€ Consumo corrente caldaia 24,00€ Revisione annuale 25,82€ Revisione annuale 25,82€ spazzacamino 23,24€ Spazzacamino 23,24€

Costo di gestione in EURO 2.791,43€ Costo di gestione in EURO 2.154,20€

Geol. Fabrizio CambursanoGeol. Fabrizio Cambursano

Arch. Valentina RaccanelliArch. Valentina Raccanelli

Roccabruna (CN), b.ta Gautero 30Roccabruna (CN), b.ta Gautero 300171/9180600171/918060

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