geotermia - Giardino dei Piccoli

Dott. Geol. Giacomo Biserni
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GEOTERMIA
A BASSA ENTALPIA
RISCALDARSI (e RAFFRESCARSI )
SECONDO NATURA
- ZERO INQUINAMENTO - MASSIMO RISPARMIO -
Geos = terra Thermos = calore
ad Alta Entalpia (Larderello)
Geotermia
A Bassa Entalpia
Gradiente termico normale (3 C / 100 m)
sonda geotermica / pompa di calore
GEOTERMIA AD ALTA ENTALPIA
Larderello
3000 m
SCHEMA DI FUNZIONAMENTO DI UNA CENTRALE ELETTRICA GEOTERMICA
E' stato a Larderello, in Toscana, che nel 1904 per la prima volta si è prodotta elettricità a partire dall'acqua calda di
origine vulcanica. La centrale di Larderello è ancora oggi la più grande centrale mondiale di energia
geotermoelettrica.
SCHEMA DI IMPIANTO GEOTERMICO
A BASSA ENTALPIA
ACQUA
SANITARI
PAVIMENTO RADIANTE
1 Sonda Geotermica
Verticale
2
Pompa di Calore
3
Accumulo
ACCUMULO DI ACQUA
80 - 130 m
POMPA DI CALORE
SONDA GEOTERMICA
GEOTERMIA A BASSA ENTALPIA
Alta entalpia
Sonda Geotermica
Verticale
Pompa di Calore
Accumulo
Compressore
Evaporatore
Condensatore
Valvola di
Espansione
un evaporatore : assorbendo calore dalla sorgente fredda fa
evaporare il fluido refrigerante;
un compressore : comprime il gas elevandone la temperatura T e
la pressione P;
un condensatore : la cui funzione è quella di riportare il fluido da vapore a liquido / cedendo calore
una valvola di espansione : che abbassa la P e T del fluido refrigerante chiudendo così il ciclo.
LA POMPA DI CALORE
acquistata
1 kWh di
energia elettrica
POMPA
DI
Pannelli fotovoltaici
5 kWh
di calore
CALORE
5 Kwtermici =
1 kWelettrico + 4 kWtermici
4 kWh di calore "gratuito"
SORGENTE
DI CALORE
p.e. acqua, terreno, aria
Richiesta dati preliminari per studio di
fattibilità impianto geotermico

Temperatura [K] della sorgente fredda: stratigrafia terreno, T acqua
prelevata, …

Tipo di impianto Riscald./Raffresc. (pannelli radianti, aria, f. coil)

Fabbisogno termico dell’utenza per riscaldamento (kWh/m2)

Potenza di Riscaldamento (kW)

Potenza di Raffreddamento (kW)

Acqua sanitaria: temperatura boiler e di utilizzo acqua calda
FABBISOGNO ENERGETICO
Richiesta dati preliminari per studio di
fattibilità impianto geotermico

Temperatura [K] della sorgente fredda: stratigrafia terreno, T acqua
prelevata, …

Tipo di impianto Riscald./Raffresc. (pannelli radianti, aria, f. coil)

Fabbisogno termico dell’utenza per riscaldamento (kWh/m2)

Potenza di Riscaldamento (kW)

Potenza di Raffreddamento (kW)

Acqua sanitaria: temperatura boiler e di utilizzo acqua calda
Corretto dimensionamento di un impianto Geotermico a bassa entalpia
RISCALDAMENTO
RAFFRESCAMENTO
Vantaggi eco-ambientali
Indipendenza : energia indigena e rispettosa dell’ambiente
 ECOLOGICO : Riduzione generale delle emissioni di CO2 e
delle altre emissioni in atmosfera (NOx, CO, PM) nessun uso
del gasolio o del metano per la caldaia, non sono quindi
necessari serbatoio o collegamenti alla rete del gas.
 Duratura GBE : inesauribile alla dimensione dell’era umana
 Disponibilità : permanentemente disponibile, non dipende dalle
condizioni climatiche
 Universalità : utilizzabile su tutti i terreni di tutti i paesi del
mondo
 Discrezionalità : l’istallazione richiede uno spazio minimo di
superficie

Vantaggi eco-nomici
Risparmio dato da un sistema geotermico nel ciclo di riscaldamento rispetto agli impianti
tradizionali a combustione
GEOTERMIA
Quidi il risparmio è:
•del 68% rispetto al GPL
•del 60% rispetto al Gasolio
•del 55% rispetto al Gas Metano
Rendimenti confermati da molti organismi internazionali tra cui l’EPA (ente americano per la
protezione ambientale).
CALCOLO ECONOMICITÀ
Fabbisogno annuo
Gradi giorno
Ore di funzionamento giornalieri
Temperatura media interna
Tempeatura minima esterna
Fabbisogno di energia calorica
Superficie riscaldante
Totale superficie Appartamenti
DATA:
202'650.00
1'925.00
12.00
20.00
-2.00
193.00
3'075.00
28.11.2006
[kWh/a]
GG
[h/d]
[°C]
[°C]
[kW]
[m²]
Dati GAS METANO:
Potere calorifico d'uso PCU
8.60
[kWh/l]
Grado di rendimento impianto
0.90
h
Costo del Gas Metano al [m3]
0.70
[€/m3]
Costo Gas Metano al kW
0.08
[€/kW]
Costo annuo Gas Metano
18'327.52
[€/a]
Dati Termopompa:
C.O.P. annuo (Coefficente di prestazioni)
4.40
m
Costo energia elettrica diurna
0.20
[€/kWh]
Costo energia elettrica notturna
0.17
[€/kWh]
Costo annuo Termopompa
Costo al mq di appartamento caldaia a gas
Rispiarmo annuo
Costo al mq di appartamento con termopompa
Risparmi sui costi mediante la termopompa
8'382.34
5.96
9'945.18
2.73
54.26
[€/a]
[€/am²]
[€/a]
[€/am²]
%
COSTO RAFFRESCAMENTO ESTIVO
Ore di funzionamento
Fabbisogno estivo mediante ciller
Costo energia elettrica diurna
12.00
27'950.00
0.20
[h/d]
[kWh]
[€/kWh]
Costo raffrescamento estivo
5'590.00
[€/a]
Fabbisogno estivo mediante freecooling
9'480.00
[kWh]
Costo raffrescamento estivo freecooling
1'896.00
[€/a]
Totale superficie Appartamenti
3'075.00
[m²]
Costo al mq di appartamento con ciller
2.95
[€/m²]
Costo al mq di appartamento con freecooling
0.62
[€/m²]
Risparmi sui costi mediante freecooling
79.09
%
Il Lavoro di Domani
non si realizza
con la Tecnica del Passato
Salvaguardiamo la Natura,
imparando dalla Natura
Dott. Geol. Giacomo Biserni
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53100 Siena
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