NEGLI IMPIANTI GEOTERMICI È NECESSARIO CONTENERE IL PIÙ POSSIBILE L’ AUMENTO DI TEMPERATURA DEL SUOLO NEI CLIMI CON ELEVATE TEMPERATURE. LA MITIGAZIONE DELLA TEMPERATURAPUÒ ESSERE EFFETTUATA UTILIZZANDO TORRI DI RAFFREDDAMENTO AD ESEMPIO DI NOTTE
its • hvac mantenere il setpoint desiderato. Successivamente, le torri di raffreddamento riducono progressivamente la loro potenza fino allo spegnimento, permettendo così ai circuiti degli scambiatori di calore geotermici di disattivarsi gradualmente. L’ incremento graduale e simultaneo della potenza di entrambe le torri risulterebbe energeticamente più efficiente rispetto all’ approccio che privilegia l’ aumento della potenza di una singola torre fino al completo utilizzo della sua capacità. Ciò si deve al fatto che il consumo energetico delle torri tende a ridursi più rapidamente rispetto alla loro capacità effettiva di raffreddamento. Tuttavia, tale miglioramento risulterebbe poco rilevante nel caso dell’ impianto di Cashman, dove i carichi termici puntualmente raggiungono picchi sufficientemente elevati da richiedere l’ attivazione quasi simultanea di entrambe le torri. Diversamente, nell’ impianto East CTA, caratterizzato da carichi più stabili e uniformi durante i mesi estivi, si osserva un diverso comportamento operativo: una singola torre rimane in funzione per la maggior parte del periodo, alternando tra velocità bassa ed elevata( considerando che le torri disponibili sono solo due), al fine di soddisfare la domanda termica. La seconda torre viene attivata solo in presenza di carichi prossimi ai livelli di picco. In questo contesto, sarebbe possibile ottenere ulteriori risparmi energetici mantenendo entrambe le torri operative a basse velocità per una porzione significativa di tale periodo.
NEGLI IMPIANTI GEOTERMICI È NECESSARIO CONTENERE IL PIÙ POSSIBILE L’ AUMENTO DI TEMPERATURA DEL SUOLO NEI CLIMI CON ELEVATE TEMPERATURE. LA MITIGAZIONE DELLA TEMPERATURAPUÒ ESSERE EFFETTUATA UTILIZZANDO TORRI DI RAFFREDDAMENTO AD ESEMPIO DI NOTTE
IL SALTO TERMICO DEGLI SCAMBIATORI È fondamentale verificare costantemente che, durante il funzionamento della torre di raffreddamento, il calore venga trasferito correttamente allo scambiatore di calore geotermico e non assorbito. È stato osservato che, per una parte del tempo operativo delle torri presso il sito di Cashman, l’ energia veniva prelevata dal terreno e successivamente rilasciata attraverso le torri stesse. Secondo gli autori questo approccio risulta inefficiente, poiché in questi periodi si registra un utilizzo significativo della pompa di calore, reso meno efficace dall’ energia prelevata dal suolo. Non è quindi il momento ideale per attivare il preraffreddamento o il recupero dello scambiatore di calore geotermico, dato che i picchi di raffreddamento tendono a coincidere con temperature esterne elevate e tariffe energetiche più alte. Durante l’ anno in cui è stato analizzato questo sito, tale situazione si è verificata soltanto per 140 ore; tuttavia, queste rappresentano una parte rilevante delle 450 ore di funzionamento complessivo della torre nel corso dell’ anno. In un sistema progettato con dimensioni ottimali( che comporterebbe una maggiore dipendenza dalla torre), l’ impatto sull’ efficienza energetica potrebbe diventare significativo. Il problema potrebbe essere mitigato monitorando il ∆T attraverso lo scambiatore di calore geotermico e bypassandolo nel caso in cui abbia lo stesso segno del ∆T dell’ edificio; inoltre, riducendo progressivamente l’ utilizzo dello scambiatore di calore geotermico indipendentemente dall’ uso della torre. Questo tipo di controllo, per esempio, è attualmente in fase di implementazione presso East CTA.
LIMITARE L’ INCREMENTO DI TEMPERATURA DEL SUOLO Uno dei motivi principali per cui si ricorre all’ impiego di sistemi ibridi è rappresentato dalla necessità di limitare il più possibile l’ incremento della temperatura del suolo nei climi caratterizzati da temperature elevate. In base ai requisiti termici dell’ edificio, questa pratica può includere l’ utilizzo delle torri di raffreddamento in periodi di assenza di domanda di raffrescamento all’ interno della struttura, come durante le ore notturne, al fine di effettuare un“ preraffreddamento” del terreno. Sono disponibili diverse strategie operative per il preraffreddamento, le quali possono variare in funzione del momento temporale( notturno, stagionale) o delle condizioni climatiche. Nello specifico, lo studio condotto ha analizzato una strategia simile a quella implementata presso il sito di Cashman. Tale
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