Impianti Geotermici
Progettazione, realizzazione e
controllo
Il Conto Termico 2013 eroga incentivi per installare impianti
destinati alla produzione di energia da fonte rinnovabile: solare, biomassa,
geotermia.
La geotermia è una fonte energetica ormai consolidata e ben
sperimentata, e gli impianti geotermici (quelli più diffusi, a bassa entalpia)
stanno conoscendo uno sviluppo notevole: secondo l’ultimo rapporto di
Legambiente alla fine del 2012 ne sono stati censiti 334, con una crescita in un
anno del 37%, soprattutto al Centro-Nord.
Per l’edilizia italiana, la geotermia a bassa entalpia ha
potenzialità eccezionali in termini di risparmio energetico perché è una
tecnologia applicabile ovunque (con cautela nelle zone a rischio gas radon) e
soddisfa sia il fabbisogno di riscaldamento in inverno sia quello di
raffrescamento in estate, oltretutto è molto semplice quanto a manutenzione.
Progettare, realizzare e gestire un buon impianto geotermico
a bassa entalpia, sia a circuito chiuso che a circuito aperto, esige la
conoscenza di numerosi fattori e solo un’attenta valutazione dei vantaggi
energetici di tale soluzione rispetto alle concorrenti consente di ottimizzare
il rapporto costi/benefici durante la fase decisionale.
Con un’esposizione semplice e diretta, questa Guida tecnica
prima analizza la composizione di un moderno sistema geotermico per climatizzare
gli edifici (approfondendone maggiormente l’utilizzo invernale), passa poi alla
descrizione tipologica delle singole componenti, del loro dimensionamento e
realizzazione, per concludersi con la corretta valutazione in termini di
costi/benefici.
Illustra vari casi pratici, oggetto in particolare delle 24
schede di approfondimento, mentre diverse sezioni del volume sono accompagnate
da esemplificazioni di calcolo, inoltre utili "Avvertenze", a conclusione di
ogni capitolo, mettono in guardia dagli errori più comuni.
Realizzato da P. Froldi, Ingegnere e Geologo, questo testo
permette di farsi una solida idea di come concepire e portare a compimento un
efficace impianto geotermico attraverso lo sviluppo per fasi dei seguenti
argomenti:
-
INTRODUZIONE ALLA GEOTERMIA A BASSA ENTALPIA
-
L’entalpia.
-
La bassa
entalpia.
-
Le
tipologie di scambiatori geotermici.
-
La
conduzione termica.
-
La
convezione termica.
-
CENNI
STORICI SULLA GEOTERMIA A BASSA ENTALPIA
Con tre
schede di approfondimento.
-
IL
SISTEMA TERRA
Con due
schede di approfondimento.
-
IL QUADRO
NORMATIVO
-
Introduzione.
-
Il
significato di leggi e norme.
-
Leggi e
norme generali e di progettazione.
-
Leggi e
norme di esecuzione.
-
Leggi e
norme ambientali.
-
LA POMPA
DI CALORE GEOTERMICA
-
Introduzione alla Pompa di Calore elettrica.
-
Cenni
sulle PdC ad assorbimento.
-
• Schede
di approfondimento:
-
Le
prestazioni delle PdC geotermiche secondo le norme.
-
Tipologie di PdC elettriche geotermiche. 3
-
Le
principali caratteristiche delle PdC geotermiche.
-
IL
DIMENSIONAMENTO DELLA PDC GEOTERMICA
-
1.
Introduzione al dimensionamento del sistema di produzione termica.
-
2. Scelta
della potenza del cuore del sistema geotermico.
• Schede
di approfondimento:
-
sempio di calcolo delle potenze del generatore termico - Caso di
geoscambiatore orizzontale a bassa profondità.
-
Esempio di scelta della dimensione della PdC.
-
La
produzione della ACS con la PdC.
-
Dimensionamento per il retrofit di edifici esistenti.
-
I SISTEMI
GEOTERMICI A CICLO CHIUSO
-
Architettura dei sistemi.
-
Le
tipologie di impianto.
-
Impianti
geotermici integrati con il solare termico.
• Schede
di approfondimento:
-
Impianti geotermici rigenerativi con solare termico.
-
Il
rendimento di impianto COP medio stagionale. Due case-histories
relativi a impianti geotermici controllati con monitoraggio.
-
La
scelta tra PdC a compressore on-off o a giri variabili sotto
inverter.
-
Il
problema della Legionella Pneumophila.
-
I SISTEMI
GEOTERMICI A CICLO APERTO
-
Architettura dei sistemi.
-
Le
tipologie di impianto.
• Schede
di approfondimento:
-
La
portata di estrazione necessaria in riscaldamento alla PdC a ciclo
aperto.
-
Potenza e spesa energetica della pompa di estrazione del fluido
geotermico.
-
TIPOLOGIE
DI SCAMBIATORI GEOTERMICI A CICLO CHIUSO
-
Generalità.
-
Tipologia
e configurazione delle Sonde Geotermiche Verticali.
-
Tubazioni
delle SGV.
-
Differenza di rendimento tra sonde a singola e doppia U.
-
Lay-out
di impianto delle SGV.
-
Tipologia
e configurazione dei collettori geotermici orizzontali.
-
Tipologia
e configurazione dei pali energetici.
• Schede
di approfondimento:
-
Un
confronto tra le prestazioni delle sonde verticali (SGV) con quelle
orizzontali (SGO).
-
Il
fluido circolante nei geoscambiatori a ciclo chiuso.
-
PROGETTAZIONE DEGLI SCAMBIATORI GEOTERMICI A CICLO CHIUSO
-
La
potenza termica scambiata dalla sonda.
-
Il
dimensionamento delle sonde geotermiche verticali (SGV).
-
La
potenza termica convettiva della falda in filtrazione.
-
I metodi
di dimensionamento della sonda geotermica verticale.
-
I metodi
di dimensionamento della sonda geotermica orizzontale.
• Schede
di approfondimento:
-
Accoppiamento solare termico-geotermia, riduzione della lunghezza
delle Sonde Geotermiche Verticali (SGV).
-
Il
Ground Response Test (o Thermal RT).
-
REALIZZAZIONE E CONTROLLO DELLE SONDE GEOTERMICHE VERTICALI
-
1.
Obiettivi delle tecniche di realizzazione delle SGV.
-
Attività
esecutive delle SGV.
-
Controlli
finali di integrità e funzionalità delle SGV
• Schede
di approfondimento:
-
Direttiva Svizzera sull’autorizzazione di PdC geotermiche.
-
Disposizioni per l’installazione e gestione delle sonde geotermiche.
-
LA
VALUTAZIONE DELL’INVESTIMENTO GEOTERMICO
-
Cenni sui
costi degli impianti geotermici.
-
Analisi
dell’investimento geotermico in ambiti non produttivi.
-
Analisi
dell’investimento geotermico in ambiti produttivi.
|
|