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Pompe di calore geotermiche applicazione a caso studio

Informazioni tesi

  Autore: Alberto Baschieri
  Tipo: Laurea liv.I
  Anno: 2010-11
  Università: Università degli Studi di Modena e Reggio Emilia
  Facoltà: Ingegneria
  Corso: Ingegneria civile e ambientale
  Relatore: Mauro A. Corticelli
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 84

Da quanto emerso da questa trattazione, l’utilizzo di una pompa di calore reversibile accoppiata ad un sistema a sonde geotermiche verticali per la climatizzazione degli edifici risulta estremamente vantaggiosa in termini di sostenibilità ambientale, efficienza energetica e, con alcune limitazioni, anche sotto l’aspetto economico. Peculiarità di tale tecnologia è l’eliminazione dei costi derivanti dallo sfruttamento di combustibili fossili nonché la drastica riduzione di emissioni di ; infatti, le uniche emissioni prodotte dall’utilizzo della pompa sono imputabili alla produzione dell’energia elettrica necessaria al suo funzionamento che possono essere azzerate con l’accoppiamento al fotovoltaico, tecnologia che anno dopo anno sta prendendo sempre più piede. Dall’analisi economica è emerso che l’investimento di ristrutturazione dell’impianto esistente risulta non conveniente nel caso in cui le potenze installate siano destinate alla climatizzazione di locali che non necessitano di elevato fabbisogno energetico (piccole unità immobiliari). Invece risulta positivo laddove il fabbisogno energetico sia più elevato (ad esempio un intero fabbricato); Il ritorno economico, in questo caso, è sempre garantito se l’investimento è sostenuto completamente con fondi propri (cioè con il tasso di interesse i è pari a 1.5);

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16 2.3 Sonde geotermiche verticali Parte essenziale di un impianto geotermico sono senza dubbio le sonde geotermiche. Quando si parla genericamente di impianti geotermici di riscaldamento e raffrescamento, senza ulteriori precisazioni, ci si riferisce ad impianti in cui lo scambio termico con il sotto suolo viene realizzato con impianti closed-loop (circuito chiuso),verticali o orizzontali. Questi scambiatori sono particolarmente diffusi in Europa centrale ed in Svezia anche nel residenziale, dove in casi particolari si realizzano sistemi orizzontali. L’impianto verticale diventa invece soluzione standard se si parla di installazioni commerciali o edifici pubblici. 2.3.1 Scambiatori verticali e materiali Le tipologie esistenti di scambiatori sono due: ad U (che si dividono in U e doppia U) o coassiali; La soluzione ad U è la tipologia di tubo che presenta meno guasti in assoluto. La sonda a doppia U presenta notevoli vantaggi, come ad esempio:  In caso di occlusione di uno dei tubi ad U, l’altro tubo che resta in funzione riesce a garantire, a seconda delle condizioni geologiche del terreno, dal 70 all’85% della potenza originaria;  Si ha una resistenza termica del pozzo minore di quella che si avrebbe con una sonda a semplice U, grazie all’impiego di tubi di diametro minore aventi pareti di minor spessore, che conseguono coefficienti di scambio termico più elevati;  Con la scelta di opportuni diametri si possono avere minori perdite di carico a parità di portata. Nonostante una superficie di scambio più elevata, le sonde a doppia U soffrono di maggiori interferenze dovute a corto circuitazioni termiche. Inoltre se non perfettamente bilanciati idraulicamente, i circuiti della sonda rischiano di lavorare in maniera non idonea, con portate molto diverse in ciascun tubo a U della sonda. I primi scambiatori a terreno vennero realizzati in metallo, generalmente rame, ma i sistemi così realizzati, pur avendo buone proprietà di scambio termico erano soggetti a corrosione. La ricerca si concentrò sulla sperimentazione di materiali che permettessero un funzionamento affidabile nel

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Parole chiave

geotermia
sonda
pompa di calore
impianto geotermico
metodo ashrae

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