Cosa sono e come funzionano gli impianti geotermici a bassa entalpia

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La geotermia a bassa entalpia per applicazioni in edilizia può ormai senz'altro considerarsi una tecnologia matura e di alta efficienza laddove si richiede un risparmio energetico importante nei servizi di climatizzazione invernale ed estiva.
 
Essa è in grado di sfruttare una fonte di energia immagazzinata sotto forma di calore nella crosta terrestre; energia concreta, di facile accesso e ubiquitaria, ovvero presente ovunque nonché, alla scala dei tempi umani, sostanzialmente inesauribile quindi considerata a tutto diritto come "rinnovabile".
Ecco i motivi principali che rendono interessanti i sistemi geotermici a bassa entalpia, siano essi a circuito chiuso (closed loop) che a circuito aperto (open loop).

Risposta sismica locale, esempio capannone acciaio
(da Società Svizzera per la Geotermia, 2008 )


Al di là delle facili e spesso ingannevoli promesse che purtroppo accompagnano non di rado la loro descrizione, progettare, realizzare e gestire un buon sistema geotermico esige la conoscenza di numerosi fattori al fine di superare, con il suo utilizzo, gli inevitabili maggiori costi iniziali rispetto sia alle alternative energetiche tradizionali (per esempio gli impianti a combustibili fossili, gas metano, GPL o gasolio) che moderne (aerotermia con impianti idronici o con impianti a circolazione di refrigerante).
Maggiori costi iniziali dovuti principalmente dalla realizzazione degli scambiatori geotermici (non già rispetto ai sistemi di generazione, distribuzione ed emissione termica i quali sostanzialmente non differiscono di tanto dalle altre soluzioni citate) vero e proprio cuore del sistema.

Per questo motivo la conoscenza dei criteri conoscitivi e progettuali con i quali si progettazioni i cosiddetti "geoscambiatori" (scambiatori geotermici) è un punto cruciale sia per il geologo sia per l'ingegnere termotecnico.

Risposta sismica locale, approccio ingegneristico
(da SSG - Centro ticinese di promozione della geotermia, 2002)


Da questi concetti di base nasce l'idea di questi corsi sulla geotermia; permettere al discente di farsi una buona e solida idea di come concepire e realizzare un impianto geotermico nella sua sezione di geoscambio, quella preposta all'attingimento energetico dal sistema terra.
Infatti solo un'attenta progettazione di questa sezione impiantistica permetterà di realizzare un impianto efficiente, non incorrendo in grossolani errori tecnici e ottimizzando quel rapporto costi/benefici che generalmente viene considerato durante la fase decisionale dal committente o dall'investitore.
Con tali criteri si realizzerà un impianto armonioso nel suo complesso, senza inutili sovradimensionamenti o pericolosi sottodimensionamenti, sia dal punto di vista energetico che economico.
 
La geotermia quindi, oltre ad essere una soluzione attuale e matura, rappresenta una soluzione futuristica, soprattutto laddove riuscirà ad evolvere sempre di più nella direzione dei sistemi integrati di energie rinnovabili, come per esempio i sistemi ibridi di integrazione con le tecnologie del solare termico e del solare fotovoltaico.

Risposta sismica locale, esempio capannone acciaio
(da Froldi, 2013)


Il corso "Geotermia a bassa entalpia: introduzione ai sistemi geotermici" introduce il tema della geotermia a bassa entalpia e illustra le sue attuali forme di sfruttamento nell'ambito dell'edilizia secondo l'attuale quadro normativo europeo e nazionale.
Dopo i doverosi cenni storici sullo sviluppo delle tecnologie di natura geotermica, il corso fornisce la definizione delle principali grandezze energetiche coinvolte nelle elaborazioni progettuali e illustra le principali tipologie di scambiatori geotermici.

Illustra quindi il sistema "Terra" e le sue caratteristiche geotermiche, le principali leggi energetiche che regolano il funzionamento della Pompa di Calore come macchina di trasferimento termico fondamentale nei sistemi geotermici.
Illustra inoltre in dettaglio sistemi geotermici a ciclo chiuso (chiamati closed loop) e a ciclo aperto (open loop), i principali criteri per la loro progettazione e le indagini ad essi necessarie.

 

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