IN UN SISTEMA IBRIDO GEOTERMICO GLI ELEMENTI FONDAMENTALI DA DIMENSIONARE INCLUDONO LO SCAMBIATORE DI CALORE GEOTERMICO, IL DISPOSITIVO AUSIALIARIO, POMPE E ALTRI COMPONENTI IDRONICI
GEOTERMIA
IN UN SISTEMA IBRIDO GEOTERMICO GLI ELEMENTI FONDAMENTALI DA DIMENSIONARE INCLUDONO LO SCAMBIATORE DI CALORE GEOTERMICO, IL DISPOSITIVO AUSIALIARIO, POMPE E ALTRI COMPONENTI IDRONICI
MODELLAZIONE Gli autori hanno analizzato diverse soluzioni capaci di assicurare una riduzione dell’ impronta di carbonio e una gestione più efficiente dal punto di vista economico utilizzando“ TRNSYS”, un ambiente software grafico particolarmente versatile che consente di simulare il funzionamento di sistemi in condizioni transitorie. Di conseguenza, sono stati simulati i comportamenti di:
• scambiatori di calore geotermici del tipo verticale con tubazioni a U
• torre di raffreddamento a circuito chiuso
• caldaia
• pompa di calore In aggiunta, è stato impiegato un software noto con la dizione“ eQuest”, il quale permette agli utenti di sviluppare simulazioni che integrano molteplici aspetti, tra cui la localizzazione geografica dell’ edificio, il suo orientamento spaziale, le caratteristiche costruttive di pareti e coperture, le proprietà dei serramenti, oltre ai sistemi di ventilazione e condizionamento dell’ aria, l’ apporto di illuminazione naturale e l’ applicazione di diverse strategie di controllo. Per quanto concerne la validazione dei sistemi adottati, è stata ideata una serie di simulazioni i cui risultati sono stati successivamente confrontati con i dati misurati direttamente in loco. Infine per sviluppare l’ analisi del costo del ciclo di vita( LCC), gli autori hanno impiegato i dati economici raccolti da una varietà di fonti. I valori relativi ai costi di installazione dei sistemi e dei componenti derivano principalmente dai dati reali sui costi di costruzione riportati nei progetti esaminati. L’ analisi delle sensibilità è stata condotta considerando variazioni di questi costi, calcolate sulla base dei valori medi nazionali riferiti sia ai sistemi con pompa di calore geotermica sia a quelli di tipo convenzionale.
RISULTATI Le basi per creare un’ analisi sufficientemente valida per un sistema ibrido si fondano su vari modelli. In un sistema ibrido, gli elementi fondamentali da dimensionare includono lo scambiatore di calore geotermico, il dispositivo ausiliario( come una caldaia o una torre di raffreddamento), le pompe e altri accessori idronici. Tra questi, lo scambiatore di calore geotermico rappresenta il costo più rilevante in termini economici. Di conseguenza, è più vantaggioso investire in uno scambiatore di calore geotermico che possa essere sfruttato al massimo delle sue capacità, sia per il riscaldamento sia per il raffreddamento, ottimizzando così il suo utilizzo e aumentando la redditività di questo componente costoso. Dal punto di vista economico, risulta efficace dimensionare lo scambiatore di calore geotermico in funzione del minore tra i carichi di riscaldamento e raffreddamento, ricorrendo al dispositivo ausiliario per soddisfare la parte restante del fabbisogno energetico.
Tabella 3 Riepilogo del consumo di energia di pompaggio e della potenza di ciascun sito
Energia di pompaggio kWh / m2
Quota di energia della pompa di calore geotermica ibrida %
Potenza installata per carico di picco kW / 100-kW
Cashman 4 7 2.5
East CTA 4 12 3.6
Tobacco Lofts 9 21 5.0
60 CLIMA IMPIANTI www. infoimpianti. it