impianti geotermici e di cogenerazione

GEOTERMIA – SISTEMA A SONDE VERTICALI (SGV)

Idrotermia

Il sistema di prelievo dell’energia geotermica più diffuso è quello che si effettua attraverso geosonde .
Esse sono a tutti gli effetti uno scambiatore a  circuito chiuso tra pompa di calore e terreno.
Tali sistemi sono costituiti da tubazioni in polietilene ad alta densità che scambiano calore con il terreno mediante circolazione a circuito chiuso di un fluido termovettore (acqua glicolata).
La profondità media delle perforazioni per la posa delle sonde è di circa 100/150 metri, il diametro di circa 15 cm.; è determinata da diversi fattori, principalmente di carattere geologico o idrogeologico del sito in questione, come anche dalla disponibilità di superficie esterna all’edificio adeguata allo scopo.

Nel foro realizzato vengono calate le sonde geotermiche, composte da 2 o 4 tubi con conformazione a U che scendono e risalgono in unico circuito; spesso vengono utilizzate zavorre fissate al piede di sonda per agevolarne la discesa.

Posata la sonda, viene iniettato dal fondo del foro un prodotto specifico premiscelato di cementi bentonitici, allo scopo di  saturare gli spazi e creare la miglior conducibilità tra fluido circolante nelle sonde e  terreno circostante e di impedire la comunicazione tra eventuali falde acquifere attraversate dalla perforazione.

Se il campo è composto da una sola sonda, la stessa verrà collegata direttamente alla PDC.
Se, come normalmente succede, le sonde sono diverse, attraverso collegamenti orizzontali realizzati a circa 1 metro dal piano campagna le stesse convergono in un collettore geotermico che a sua volta sarà poi collegato idraulicamente alla PDC con singoli circuiti di mandata e di ritorno.

La lunghezza dello scambiatore geotermico, e di conseguenza la lunghezza e il numero delle sonde, vengono dimensionati in funzione della potenza della pompa di calore necessaria all’edificio da climatizzare.
Di massima, per ottenere dal fluido glicolato 1 kw di energia geotermica sono necessari dai 10 ai 15 metri di sonda verticale, variabili in relazione alle caratteristiche geologiche del terreno.

pompa di calore terra

Il sistema di captazione del calore con sonde verticali è il più diffuso ed anche il più costante, in quanto a circa 100 m di profondità la temperatura è stabile tutto l’anno a circa 10°C, non subisce variazioni stagionali come diversamente avviene nei primi metri dal piano campagna, dove ad esempio si installano le sonde orizzontali.

Questa stabilità termica rispetto alla temperatura esterna variabile nelle stagioni, determina un’ottima possibilità e capacità di scambio e una conseguente miglior efficienza della PDC sia nella funzione riscaldamento che in quella del raffrescamento.

Un altro importante vantaggio di questa soluzione è lo spazio minimo richiesto, e di conseguenza occupato, dal campo sonde.

Le sonde, essendo come detto a tutti gli effetti degli scambiatori di energia con il terreno, devono rispettare distanze minime intercorrenti per evitare interferenze termiche, da letteratura circa 8 metri. Quando lo spazio a disposizione è molto limitato, le sonde possono essere realizzate anche nella porzione di terreno sottostante l’edificio in costruzione.

La conducibilità termica del terreno e la resistenza termica delle sonde vengono verificati con l’esecuzione del Ground Response Test (GRT).

Ultimata l’esecuzione delle perforazioni e la posa delle sonde, il terreno viene risistemato senza lasciare traccia, pozzetti di ispezione o vincoli per il suo utilizzo. Ovviamente comunque devono essere noti e riportati i punti in cui le sonde sono state realizzate.
In conclusione il  sistema a sonde geotermiche verticali si conferma valido, efficiente e longevo.
Alla non trascurabile incidenza dei costi di realizzazione, determinati dall’utilizzo di macchinari specifici in fase di perforazione e posa, si contrappongono minimi oneri di gestione e vantaggi certi anche nel lungo periodo, che ne giustificano ampiamente l’investimento iniziale.

 Guarda le nostre realizzazioni