GEOTERMIA GEOTERMIA A BASSA ENTALPIAA BASSA ENTALPIA

RISCALDARSI (e RAFFRESCARSI ) SECONDO NATURA

- - ZERO INQUINAMENTO - MASSIMO RISPARMIO -ZERO INQUINAMENTO - MASSIMO RISPARMIO -

Dott. Geol. Giacomo Biserni biserni@unisi.it

Geos = terra Thermos = calore

Geotermia

ad Alta Entalpia (Larderello)

A Bassa Entalpia Gradiente termico normale (3 C / 100 m) sonda geotermica / pompa di calore

Larderello

GEOTERMIA AD ALTA ENTALPIA

E' stato a Larderello, in Toscana, che nel 1904 per la prima volta si è prodotta elettricità a partire dall'acqua calda di origine vulcanica.  La centrale di Larderello è ancora oggi la più grande centrale mondiale di energia geotermoelettrica.                           

SCHEMA DI FUNZIONAMENTO DI UNA CENTRALE ELETTRICA GEOTERMICA

3000

m

SCHEMA DI IMPIANTO GEOTERMICO A BASSA

ENTALPIA 1 Sonda Geotermica

Verticale

Pompa di Calore2

Accumulo3

80 -

130

m

SONDA GEOTERMICA

POMPA DI CALORE

ACCUMULO DI ACQUA

PAVIMENTO RADIANTE

ACQUA SANITARI

Gradien

te Geo

termico

med

io è 3°C

/100 m.

GEOTERMIA A BASSA ENTALPIA

Alta entalpia

Sonda Geotermica Verticale

Pompa di Calore

Compressore

Evaporatore Condensatore

Valvola di Espansione

un un evaporatoreevaporatore : assorbendo calore dalla sorgente fredda fa evaporare il fluido refrigerante;

unun compressorecompressore : comprime il gas elevandone la temperatura T e la pressione P;

Accumulo

un un condensatorecondensatore : la cui funzione è quella di riportare il fluido da vapore a liquido / cedendo calore

una una valvola di espansionevalvola di espansione : che abbassa la P e T del fluido refrigerante chiudendo così il ciclo.

5 kWh di calore

1 kWh dienergia elettrica

4 kWh di calore "gratuito"

LA POMPA DI CALORE

POMPA

DI

CALORE

p.e. acqua, terreno, aria

SORGENTEDI CALORE

acquistata

Pannelli fotovoltaici

5 Kwtermici =

1 kWelettrico + 4 kWtermici

Richiesta dati preliminari per studio Richiesta dati preliminari per studio di fattibilità impianto geotermicodi fattibilità impianto geotermico

Temperatura [K] della sorgente fredda: stratigrafia terreno, T acqua prelevata, …

Tipo di impianto Riscald./Raffresc. (pannelli radianti, aria, f. coil)

Fabbisogno termico dell’utenza per riscaldamento (kWh/m2)

Potenza di Riscaldamento (kW)

Potenza di Raffreddamento (kW)

Acqua sanitaria: temperatura boiler e di utilizzo acqua calda

FABBISOGNO ENERGETICO

Richiesta dati preliminari per studio Richiesta dati preliminari per studio di fattibilità impianto geotermicodi fattibilità impianto geotermico

Temperatura [K] della sorgente fredda: stratigrafia terreno, T acqua prelevata, …

Tipo di impianto Riscald./Raffresc. (pannelli radianti, aria, f. coil)

Fabbisogno termico dell’utenza per riscaldamento (kWh/m2)

Potenza di Riscaldamento (kW)

Potenza di Raffreddamento (kW)

Acqua sanitaria: temperatura boiler e di utilizzo acqua calda

Corretto dimensionamento di un impianto Geotermico a bassa entalpia

RAFFRESCAMENTORAFFRESCAMENTO

RISCALDAMENTORISCALDAMENTO

Vantaggi eco-ambientaliVantaggi eco-ambientali Indipendenza : energia indigena e rispettosa dell’ambiente ECOLOGICO : Riduzione generale delle emissioni di CO2 e delle

altre emissioni in atmosfera (NOx, CO, PM) nessun uso del gasolio o del metano per la caldaia, non sono quindi necessari serbatoio o collegamenti alla rete del gas.

Duratura GBE : inesauribile alla dimensione dell’era umana Disponibilità : permanentemente disponibile, non dipende dalle

condizioni climatiche Universalità : utilizzabile su tutti i terreni di tutti i paesi del mondo Discrezionalità : l’istallazione richiede uno spazio minimo di

superficie

 

Risparmio dato da un sistema geotermico nel ciclo di riscaldamento rispetto agli impianti tradizionali a combustione

Quidi il risparmio è:•del 68% rispetto al GPL •del 60% rispetto al Gasolio •del 55% rispetto al Gas Metano

Rendimenti confermati da molti organismi internazionali tra cui l’EPA (ente americano per la protezione ambientale).

GEOTERMIA

Vantaggi eco-nomiciVantaggi eco-nomici

CALCOLO ECONOMICITÀ

DATA: 28.11.20

06

Fabbisogno annuo

202'650.00 [kWh/a]

Gradi giorno

1'925.00 GG

Ore di funzionamento Ore di funzionamento giornalierigiornalieri

12.00 12.00 [h/d][h/d]

Temperatura media interna

20.00 [°C]

Tempeatura minima esterna -

2.00 [°C]

Fabbisogno di energia calorica

193.00 [kW]

Superficie riscaldante

Totale superficie Appartamenti

3'075.00 [m²]

Dati GAS METANO:

Potere calorifico d'uso PCU

8.60 [kWh/l]

Grado di rendimento impianto

0.90 h

Costo del Gas Metano al [m3]

0.70 [€/m3]

Costo Gas Metano al kW

0.08 [€/kW]

Costo annuo Gas Metano

18'327.52 [€/a]

Dati Termopompa:

C.O.P. annuo (Coefficente di prestazioni)

4.40 m

Costo energia elettrica diurna

0.20

[€/kWh]

Costo energia elettrica notturna

0.17

[€/kWh]

Costo annuo Termopompa

8'382.34 [€/a]

Costo al mq di appartamento caldaia a gas

5.96

[€/am²]

Rispiarmo annuo

9'945.18 [€/a]

Costo al mq di appartamento con termopompa

2.73

[€/am²]

Risparmi sui costi mediante la termopompa

54.26 %

COSTO RAFFRESCAMENTO ESTIVO

Ore di funzionamento 12.00 [h/d]

Fabbisogno estivo mediante ciller 27'950.00 [kWh]

Costo energia elettrica diurna 0.20

[€/kWh]

Costo raffrescamento estivo 5'590.00 [€/a]

Fabbisogno estivo mediante freecooling 9'480.00 [kWh]

Costo raffrescamento estivo freecooling

1'896.00 [€/a]

Totale superficie Appartamenti 3'075.00 [m²]

Costo al mq di appartamento con ciller

2.95 [€/m²]

Costo al mq di appartamento con freecooling

0.62 [€/m²]

Risparmi sui costi mediante Risparmi sui costi mediante freecoolingfreecooling

79.09 79.09 %%

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Dott. Geol. Giacomo Biserni