Geotermia a bassa entalpia - geo.power

di riferimento estiva è di 32°C. Utilizzando le sonde geotermiche,la cui temperatura di riferimento è invece dicirca 14-16°C, il salto di temperatura nelle macchine chedevono produrre acqua refrigerata a 7°C si riduce drasticamente,aumentando notevolmente la resa e riducendoin modo rilevante i consumi d’energia ed i costi di gestione.Con le pompe di calore si ha, quindi, il vantaggiodi sfruttare una sola macchina con possibilità di invertirele funzioni dell’evaporatore e del condensatore, fornendocosì freddo in estate e caldo in inverno.Interessante è inoltre il raffrescamento passivo(freecooling): per abbassare la temperatura dell’acquadi alimentazione dei terminali è possibile non utilizzarela pompa di calore, ma servirsi direttamente delfluido geotermico interponendo uno scambiatore dicalore; il calore in eccesso presente negli ambienti vieneprelevato attraverso i terminali d’impianto (impiantiradianti, ventilconvettori, ecc.) e successivamente restituitoal sottosuolo con l’ausilio di sole due pompe dicircolazione. La pompa di calore è inattiva ed il costodi esercizio, in questo caso, è limitato al solo consumoelettrico di due circolatori.Le pompe di calore geotermiche prelevano la maggiorparte della propria energia dal sottosuolo; la restanteenergia è fornita dall’elettrocompressore del circuito frigorifero.L’energia geotermica si considera rinnovabileperché è fornita gratuitamente dal sole e dalla pioggia(fonti di calore significative fino a 15 m di profondità) odal flusso di calore dagli strati profondi del sottosuolo(calore che mantiene calda la terra a profondità oltre i 20m). Ciò nonostante questa sola condizione non sarebbesufficiente a definire l’energia geotermica “energiarinnovabile” se non si avesse la certezza della rigenerazionetermica gratuita nella sorgente, cioè nel sottosuolo.La rigenerazione avviene prevalentementeper conduzione ed il tempo richiesto è oggetto diattenta valutazione nella progettazione del sistema.Se l’energia estratta dal sottosuolo fosse inferiore aquella disponibile nel sottosuolo stesso (sottodimensionamentodelle richieste energetiche dell’edificio),insorgerebbero problemi di impoverimento progressivoper eccessivo sfruttamento energetico, con i seguentiinconvenienti: maggiori consumi delle pompe di calore,diminuzione delle temperature del campo sonde,blocchi macchina con fenomeni di congelamento degliscambiatori geotermici.Durante l’estate il terreno ha una temperatura inferiorea quella esterna; in questo caso il ciclo viene invertito:il calore viene estratto dagli ambienti interni e cedutoal terreno. L’energia termica a bassa temperaturaderivata dal terreno può servire sia ad alimentare unapompa di calore che lavora in fase di raffrescamento,sia a servire direttamente l’impianto di climatizzazionerealizzando un raffrescamento passivo (free cooling). Sideve comunque provvedere ad una adeguata deumidificazionedell’aria.Il raffrescamento estivo consente di migliorare le prestazionidell’impianto in quanto è possibile utilizzarel’impianto stesso come sistema di ricarica,reimmettendo nel sottosuolo il calore prelevato in ambiente,contribuendo alla rigenerazione termica del terreno.Non potendo prevedere i tempi di funzionamentodell’impianto di raffrescamento, non è certamente sempliceprevedere l’effetto positivo di ricarica del terrenosu un periodo di più anni. La lunghezza delle sondeper realizzare il raffrescamento estivo, in genere, deveessere aumentata in quanto la capacità termicadel terreno in raffrescamento (max 40W/m) è mediamente inferiore aquella in riscaldamento. Nelcaso la sonda calcolata per ilfunzionamento estivo risultisensibilmente superiore aquella per il funzionamentoin riscaldamento (elevatofabbisogno frigorifero), un’opzioneè quella di dimensionarlasecondo il carico richiesto per ilriscaldamento e di compensare il sottodimensionamentoestivo avvalendosi di un sistemaausiliario (ad esempio refrigeratori condensati ad aria).Questa scelta permetterebbe di diminuire i costi di perforazionedelle sonde ed equilibrare nel sottosuolo gliinput ed output termici.Con ilraffrescamentopassivolimiti i costi al solo consumoelettrico di due circolatori.21