“LE RINNOVABILI TERMICHE:OCCASIONE DI SVILUPPO PER L’INTERA TOSCANA”SVILUPPO PER L’INTERA TOSCANA”

GEOTERMIA CONPOMPA DI CALORE

E SONDE VERTICALI:IMPIANTI REALIZZATI

S i F ti T i

Dott. Geol. Mattia Quarantini

Sessione Formativa TeoricaLunedì 24 Ottobre ’11 Sede della CNA di Varese

Firenze 13 Gennaio 2012 Palazzo Medici Riccardi – Sala Nicola Pistelli

Geotermia: definizioni e generalitàg

•Geotermia: scienza che si occupa dello studio dello sfruttamento del caloreesistente all’interno della Terra

•Gradiente geotermico: determina l’aumento di temperatura con la•Gradiente geotermico: determina l aumento di temperatura con laprofondità. Dipendente dalle proprietà termiche del terreno. In media3°C/100. Il gradiente è l’effetto misurabile del flusso di calore proveniente dalnucleonucleo

•Anomalie geotermiche: sono legate a contesti geo‐strutturali (fasce instabilicon risalita di magma, vulcanismo). In queste aree critiche “calde” il gradientepuò essere fino a 10 15 volte maggiore di quello medio come ad esempiopuò essere fino a 10 – 15 volte maggiore di quello medio, come ad esempionella fascia tirrenica centro – meridionale (Toscana – Lazio – Campania)

Manifestazioni geotermiche naturalimaggiormente note

Fenomeni vulcanici e Magmatici(foto: eruzione Eyjafjallajokull, Islanda)

F i id t liFenomeni idrotermali(foto: cascate acque calde sulfuree Saturnia)

Soffioni boraciferiboraciferie geiser(foto: Monte Amiata, Toscana)

Tipologie di applicazioni geotermicheTipologie di applicazioni geotermiche

Alta temperatura (T > 150°):Utilizzo: produzione energia elettrica

“classica”

• Le prospettive di crescita sono localizzateed interessano pochi (ma importanti)operatori

Media temperatura (150°> T > 90°):Utilizzo: teleriscaldamento (es. Ferrara,( ,

Vicenza, Pomarance), usi diretti delcalore, produzione energia elettrica“moderna” (cicli binari – tecnologiaitaliana)

• Ci sono importanti prospettive di crescitache interessano vari settori (distribuzionedel calore, usi industriali ecc…)

Gli impianti di geotermia a bassa temperatura(con pompe di calore)(con pompe di calore)

B t t (T 90°)Bassa temperatura (T < 90°):

•• UtilizzoUtilizzo:: produzioneproduzione didi energiaenergia termicatermica

li ili i li i llii lli didi (( didi f ldf ld iùiù ldld•• ApplicazioneApplicazione:: notevoli intervalliintervalli didi potenzapotenza (con(con acquaacqua didi faldafalda piùpiù oo menomeno caldacalda eeimpiantiimpianti aa cc..cc..))

•• ZoneZone:: praticamentepraticamente ovunqueovunque (con(con differentidifferenti reserese termichetermiche ee pochepoche limitazionilimitazioniambientali)ambientali)ambientali)ambientali)

•• GrandiGrandi potenzialitàpotenzialità didi crescitacrescita perper analogiaanalogia adad altrialtri paesipaesi europeieuropei

Geotermia per climatizzare gli edificiGeotermia per climatizzare gli edifici

•• UnaUna particolareparticolare applicazioneapplicazione delladella risorsarisorsa geotermicageotermica aa bassabassa temperaturatemperatura

•• UnaUna risorsarisorsa energeticaenergetica pulitapulita ee rinnovabilerinnovabile•• UnaUna risorsarisorsa energeticaenergetica pulitapulita ee rinnovabilerinnovabile

•• ContribuisceContribuisce alal risparmiorisparmio energeticoenergetico deglidegli edificiedifici (aumento(aumento prestazioniprestazioni energeticheenergetichecomplessive)complessive)

•• ConsenteConsente bassibassi costicosti didi gestionegestione minimaminima manutenzionemanutenzione elevatoelevato confortconfort ee sicurezzasicurezzaConsenteConsente bassibassi costicosti didi gestione,gestione, minimaminima manutenzione,manutenzione, elevatoelevato confortconfort ee sicurezzasicurezza

Tipologie di GeoscambiatoriTipologie di Geoscambiatorip gp g

La POMPA di CALORELa POMPA di CALORELa POMPA di CALORELa POMPA di CALORE

La pompa di calore, grazie allLa pompa di calore, grazie all’’elevata efficienza, permette di fornire elevata efficienza, permette di fornire calore ad un ambiente mediante una quota di energia elettrica edcalore ad un ambiente mediante una quota di energia elettrica edcalore ad un ambiente mediante una quota di energia elettrica ed calore ad un ambiente mediante una quota di energia elettrica ed 

un contributo rilevante un contributo rilevante ““gratuitogratuito”” del terrenodel terreno

Sonde Geotermiche Verticali: principi fondamentaliprincipi fondamentali

• Curve temperatura/profondità

Influenza stagionale importante a    g p� livello superficiale

Variazione sulla base delle proprietà� termiche del terreno

Diminuzione progressiva di ΔT fino a  � scomparire a oltre 15 m 

In sintesi, a partire da 10‐15 metri di profondità in ogni terrenovi è la disponibilità di una massa con temperatura costante pari ai il l di d ll t t t d ll’ i lcirca il valore medio della temperatura esterna dell’aria nel corsodell’anno

Sonde Geotermiche Verticali: riscaldamento e raffrescamentoriscaldamento e raffrescamento

Negli impianti geotermici avviene un prelievo di calore dal terreno per conduzione, mediante un fluido vettore che circola ad una temperatura minore rispetto al terreno circostante.p p

BENEFICI AMBIENTALI degli IMPIANTI GEOTERMICIGEOTERMICI

Impianto ecologico. Risparmi in termini di energia ed emissioni:

Monofamigliare3 tCO2/anno 1,5 TEP/anno

Edificio condominiale31 tCO2/anno18 TEP/anno           Pm=polveri sottili

Assenza di emissioni locali, assenza di pm10 e pm2,5

L'E P A A i h di hi t h l G t i è lL'E.P.A. Americano ha dichiarato che la Geotermia è la tecnica di climatizzazione più efficiente ed ecologica possibile (Environmental Protection Agency)

ALTRI VANTAGGI degli IMPIANTI GEOTERMICIGEOTERMICI

Sicurezza: non ci sono rischi di perdite di monossido dicarbonio o di fuoriuscita di gas; con l'utilizzo delle “cucine apiastra” è possibile eliminare totalmente l'impianto a gasdell'edificio;

Comfort: una volta realizzato, la gestione della climatizzazioneComfort: una volta realizzato, la gestione della climatizzazionerichiede solamente rari interventi di manutenzione sullapompa di calore; gli ingombri sono inferiori a quelli degliimpianti tradizionali (sommando macchine per caldo ep ( pfreddo); non è necessario un locale tecnico dedicato(suggerito in impianti importanti);

Altri vantaggi: indipendenza dalle reti dei gestori di servizi;investimento sicuro e duraturo (gli impianti sono costruiti perdurare oltre 20 anni), nel caso del Natural Cooling i carichidurare oltre 20 anni), nel caso del Natural Cooling i carichielettrici di picco per il condizionamento sono molto ridotti

Edificio da 29 unità Cervia – Via Monte AmiataCervia – Via Monte Amiata

IMPIANTO GEOTERMICOIMPIANTO GEOTERMICO•• Tipologia: 20 sonde verticali Tipologia: 20 sonde verticali 

profondità 104 m.profondità 104 m.•• Potenza imp.: 90 kwtPotenza imp.: 90 kwt•• Pompa di calore: Reversibile Pompa di calore: Reversibile •• Data Real : GiugnoData Real : Giugno ‘‘1111Data Real.: Giugno Data Real.: Giugno  11 11 •• In esercizio: Previsto fine 2012In esercizio: Previsto fine 2012•• Monitoraggio: PrevistoMonitoraggio: Previsto

EDIFICIOEDIFICIOEDIFICIOEDIFICIO•• 25 Unità Residenziali, 25 Unità Residenziali, 

4 Unità Commerciali4 Unità Commerciali•• Struttura in c.a.Struttura in c.a.•• Classe energetica Classe energetica ““AA””

(senza geotermia)(senza geotermia)(senza geotermia)(senza geotermia)•• Sup. climatizzata: circa 1500mq.Sup. climatizzata: circa 1500mq.

Agriturismo in Ristrutturazione Alfiano Natta (Alessandria)Alfiano Natta (Alessandria)

IMPIANTO GEOTERMICOIMPIANTO GEOTERMICO•• Tipologia: 3 sonde verticali profondità Tipologia: 3 sonde verticali profondità 

110 m.110 m.P t i 40 k tP t i 40 k t•• Potenza imp.: 40 kwtPotenza imp.: 40 kwt

•• Pompa di calore: ad Assorbimento Pompa di calore: ad Assorbimento Reversibile Reversibile D t R l N bD t R l N b ‘‘1010•• Data Real.: Novembre Data Real.: Novembre ‘‘10 10 

•• In esercizio da: Aprile 2011In esercizio da: Aprile 2011

EDIFICIOEDIFICIO•• Struttura in muratura portanteStruttura in muratura portante•• Classe energetica Classe energetica ““AA””•• Sup. climatizzata: circa 550 mq.Sup. climatizzata: circa 550 mq.

Villetta bifamigliare, Imola – Via Montanara 54Imola – Via Montanara 54

IMPIANTO GEOTERMICOIMPIANTO GEOTERMICO•• Tipologia: 2 sonde verticali Tipologia: 2 sonde verticali 

profondità 100 m.profondità 100 m.•• Potenza imp.: 8 kwtPotenza imp.: 8 kwt•• Pompa di calore: Reversibile Pompa di calore: Reversibile •• Data Real : GiugnoData Real : Giugno ‘‘0808Data Real.: Giugno Data Real.: Giugno  08 08 •• In esercizio da: Ottobre. In esercizio da: Ottobre. ’’1010•• Monitoraggio Monitoraggio ““on siteon site””

EDIFICIOEDIFICIO•• Struttura in YtongStruttura in Ytong(calce autoclavata)(calce autoclavata)•• Classe energetica Classe energetica ““BB””(senza geotermia)(senza geotermia)(senza geotermia)(senza geotermia)•• Sup. climatizzata: circa 200 mq.Sup. climatizzata: circa 200 mq.

Villetta bifamigliare , Imola – Via Montanara 54Imola – Via Montanara 54

Confronto costi di investimentoImpianto geotermico Impianto tradizionale

Sonde geotermiche € 12.500 Solare termico € 4.000

Locale tecnico € 12 500 Locale tecnico € 10 000Locale tecnico € 12.500 Locale tecnico € 10.000

Predisp. Deumid. € 1.500 Predisp. € 1.500Predisp. Deumid. € 1.500 Predisp. Deumid.

€ 1.500

Allaccio 2° € 500 Allaccio gas € 2.000contatore

Canna fumaria € 500

Sovracosto iniziale € 9.000 circa (cresce a € 13.000 se non si considera il raffr.)

Totale € 27.000 Totale € 18.000

Villetta bifamigliare , Imola Via Montanara 54Imola – Via Montanara 54

Confronto costi di esercizioImpianto geotermico Impianto tradizionale

En. Elettrica ACS € 110 Gas per ACS € 190

En. Elettrica Risc. € 510 Gas per € 1.150riscald.

En. El. pompa € 60 En. El. pompa € 60

En. El. Raffresc. € 110 En. El. Raffresc.

€ 270

Manutenzioni € 60 Manutenzioni € 150

Tempo di ritorno 9-10 anni (aumenta a 15 se non considero il raffrescamento)

Totale € 850 Totale € 1820

Consorzio GEO HP

CHI SIAMO:

Consorzio GEO HP

CHI SIAMO:Consorzio di Imprese Italiane che operano nel campo della

progettazione e costruzione di impianti geotermici a pompa di calorecalore

LE AZIENDE:S t tt i d i li t h i iSono tutte aziende specializzate che si associano per:

• dare più valore alla propria professionalità distinguendosi da eventuali “improvvisatori”

• rispondere meglio, anche assieme ad altri consorziati, alle esigenze dei clienti attraverso partnership tra consorziati

• mantenersi aggiornati e perfezionare l’attività attraverso corsi di specializzazione e formazione

• promuovere e divulgare la cultura della geotermia attraverso fiere e convegni

MISSION GEO HPMISSION GEO HPGEOTERMIA A BASSA ENTALPIA

Promozione Geotermia

Elevata Qualità

G i d l R di tGaranzia del Rendimento

Incentivare questa

Energia Rinnovabile

“LE RINNOVABILI TERMICHE:OCCASIONE DI SVILUPPO PER L’INTERA TOSCANA”SVILUPPO PER L’INTERA TOSCANA”

GRAZIE

DELL’ATTENZIONE

S i F ti T i

Dott. Geol. Mattia Quarantini

Sessione Formativa TeoricaLunedì 24 Ottobre ’11 Sede della CNA di Varese

Firenze 13 Gennaio 2012 Palazzo Medici Riccardi – Sala Nicola Pistelli