LA GEOTERMIA A
BASSA ENTALPIA
PESCARA, 13 APRILE 2011
PAOLO DI MARCANTONIO
LA RISORSA GEOTERMICA
LA RISORSA GEOTERMICA
DISTRIBUZIONE DELLA RISORSA IN ITALIA
LA RISORSA GEOTERMICA
RISORSE GEOTERMICHE A MEDIA / ALTA
TEMPERATURA
LA RISORSA GEOTERMICA
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.
GEOTERMIA A BASSA ENTALPIA
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)
GEOTERMIA A BASSA ENTALPIA
IMPIANTO GEOTERMICO A POMPA DI CALORE
1) POMPA DI CALORE
2) SONDE GEOTERMICHE
3) IMPIANTO DI DISTRIBUZIONE DEL CALORE
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FUNZIONAMENTO DELLE POMPE DI CALORE
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TIPOLOGIE DI IMPIANTO
GEOTERMIA A BASSA ENTALPIA
TIPOLOGIE DI IMPIANTO
A SONDA VERTICALE
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TIPOLOGIE DI IMPIANTO
A TUBI ORIZZONTALI
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TIPOLOGIE DI IMPIANTO
SCAMBIATORE AD ACQUA DI FALDA
GEOTERMIA A BASSA ENTALPIA
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.
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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
GEOTERMIA A BASSA ENTALPIA
LA SONDA GEOTERMICA
CARATTERISTICHE E INSTALLAZIONE
GEOTERMIA A BASSA ENTALPIA
LA SONDA GEOTERMICA
CARATTERISTICHE E INSTALLAZIONE
GEOTERMIA A BASSA ENTALPIA
LA SONDA GEOTERMICA
CARATTERISTICHE E INSTALLAZIONE
IMPIANTO A TUBI ORIZZONTALI
GEOTERMIA A BASSA ENTALPIA
DIMENSIONAMENTO DELLE SONDE GEOTERMICHE
GEOTERMIA A BASSA ENTALPIA
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