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LA GEOTERMIA A BASSA ENTALPIA

PESCARA, 13 APRILE 2011

PAOLO DI MARCANTONIO

LA RISORSA GEOTERMICA

LA RISORSA GEOTERMICADISTRIBUZIONE DELLA RISORSA IN ITALIA


RISORSE GEOTERMICHE A MEDIA / ALTA TEMPERATURA


RISORSE GEOTERMICHE A BASSA / MEDIA TEMPERATURA

GEOTERMIA A BASSA ENTALPIA

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.


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 CALORECoefficiente 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 DICALORE GEOTERMICHE SONO QUELLE A PIU' BASSO VALORE DI EMISSIONI DI CO2(Fonte: EPA, Environmental Protection Agency - USA)


IMPIANTO GEOTERMICO A POMPA DI CALORE

1) POMPA DI CALORE

3) IMPIANTO DI DISTRIBUZIONE DEL CALORE

2) SONDE GEOTERMICHE

GEOTERMIA A BASSA ENTALPIAFUNZIONAMENTO DELLE POMPE DI CALORE


TIPOLOGIE DI IMPIANTO


TIPOLOGIE DI IMPIANTO A SONDA VERTICALE


TIPOLOGIE DI IMPIANTO A TUBI ORIZZONTALI


TIPOLOGIE DI IMPIANTO SCAMBIATORE AD ACQUA DI FALDA


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.


LA SONDA GEOTERMICA CARATTERISTICHE E INSTALLAZIONESono dei semplici scambiatori, generalmente tubi in polietilene infissi nel terreno per mezzo di perforazioni verticali

TUBI POLIETILENE

PESO


LA SONDA GEOTERMICA CARATTERISTICHE E INSTALLAZIONE


LA SONDA GEOTERMICA CARATTERISTICHE E INSTALLAZIONEIMPIANTO A TUBI ORIZZONTALI


DIMENSIONAMENTO DELLE SONDE GEOTERMICHE

GEOTERMIA A BASSA ENTALPIAPROGETTAZIONE DI UN IMPIANTO GEOTERMICO

POTENZA RICHIESTA = 20 kWC.O.P. = 4,5Contributo energia elettrica = 4,4 kWContributo sonde geotermiche = 15,6 kW

Tipo di terreno: Depositi alluvionali granulari, saturiPotenza di estrazione = 65W/m

Lunghezza sonda per kW di potenza di riscaldamento = 15,3 mLunghezza totale sonde = 238 metri

I maggiori costi rispetto ad un impianto tradizionale vengono generalmente ammortizzati in 4-8 anni

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