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INTRODUZIONE
Generalità
La situazione in Italia
Il quadro in Europa e negli
Usa
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I POZZI GEOTERMICI PER LO SFRUTTAMENTO DEL CALORE
DEL SOTTOSUOLO
L’energia geotermica
I meccanismi di scambio termico nel
sottosuolo
Lo sfruttamento del calore superficiale del suolo
I
pozzi verticali
I tipi di sonde
Gli scambiatori coassiali
Il
materiale di ripieno
Il fluido termovettore
I sistemi di sonde
La resistenza termica del pozzo
La quota di estrazione del calore
L’influenza della falda in movimento
Il pozzo usato come
serbatoio di stoccaggio
Le fasi del processo
I pali energetici
Le caratteristiche funzionali dei pali
I collettori orizzontali
Il sistema aperto
Gli altri scambiatori
La modellistica termica
del sottosuolo
Un modello di pozzo geotermico
L’analisi di
sensibilità sui parametri del terreno
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LE NORMATIVE IN CAMPO ENERGETICO RELATIVE ALLA
REALIZZAZIONE DI SISTEMI GEOTERMICI
La normativa europea
La normativa svizzera sulla realizzazione di
sistemi geotermici
Il certificato di qualità
Le regole per
l’azienda
L’organizzazione della perforazione e l’assicurazione
della qualità
Le esigenze tecniche
Le competenze del personale
Gli aspetti ambientali
La normativa tecnica tedesca
La normativa
in Italia
Le norme regionali e provinciali in materia di pozzi
geotermici
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LE MODALITÀ OPERATIVE
Generalità
Il sistema di climatizzazione geotermico
Il progetto
dell’impianto
Il sovradimensionamento dell’impianto
Il
sottodimensionamento dell’impianto
Il cantiere di perforazione
I
metodi di perforazione
Il fluido di perforazione e i metodi
collegati
L’acqua
I fanghi bentonitici
L’aria compressa
Gli
utensili per la perforazione
Le procedure di cantiere per le sonde
verticali
Le procedure di cantiere per i pozzi geotermici di
scambio con acqua di falda
Le procedure di cantiere per i
collettori orizzontali
Le procedure di cantiere per i pali
energetici
I pali energetici prefabbricati
I pali energetici
realizzati in situ
Il test di risposta geotermica
I principi
fisici alla base del test
L’attrezzatura per effettuare il test
Il procedimento di cantiere
L’analisi dei dati
Le valutazioni
finali
Lo smantellamento di un sistema geotermico
Lo
smantellamento delle sonde verticali e dei collettori orizzontali
Lo smantellamento del sistema aperto
Gli impatti ambientali
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L’IMPIANTO DI CLIMATIZZAZIONE
Premessa
La pompa di calore
I dispositivi interni
Il fluido
refrigerante
La trasmissione dell’energia
I tipi di sorgente
esterna
La sorgente aria
La sorgente acqua
La sorgente
terreno, mediante l’acqua glicolata passante per le sonde
La pompa
di calore per il riscaldamento invernale
La pompa di calore per il
raffrescamento estivo
Il confronto tra l’unità split da parete e
la pompa di calore geotermica
Il free cooling o il natural cooling
La pompa di calore per l’acqua calda sanitaria
I sistemi
integrati
La pompa di calore ad assorbimento
L’accumulo
inerziale
Il circuito idraulico e le pompe di circolazione
Le
perdite di carico nel sistema di sonde
La centralina elettrica
I
terminali a pannelli radianti
Il dimensionamento degli impianti
I pannelli radianti a soffitto e quelli a parete
Il
deumidificatore
I radiatori
Il ventilconvettore
L’impianto di
climatizzazione a espansione diretta
Il monitoraggio dell’impianto
L’analisi di sensibilità del sistema pozzo-pompa di calore
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L’ANALISI COSTI-BENEFICI
Premessa
Lo studio di un impianto di piccola taglia
L’ipotesi 1:
la pompa di calore geotermica e i pannelli radianti
L’ipotesi 2:
la caldaia a condensazione, i radiatori e le unità split
L’ipotesi
3: la caldaia a condensazione, i pannelli radianti e le unità split
Le valutazioni e il confronto
La integrazione con un impianto
fotovoltaico
Il raffronto tra le diverse taglie della pompa di
calore
La determinazione dei costi iniziali
La stima dei costi
di gestione
L’ipotesi 1: la caldaia e il refrigeratore (26 kW)
L’ipotesi 2.1: la pompa di calore geotermica (6 kW), la caldaia e il
refrigeratore (19 kW)
L’ipotesi 2.2: la pompa di calore geotermica
(8 kW), la caldaia e il refrigeratore (15 kW)
L’ipotesi 2.3: la
pompa di calore geotermica (9,5 kW), la caldaia e il refrigeratore
(12,5 kW)
L’ipotesi 2.4: la pompa di calore geotermica (11 kW), la
caldaia e il refrigeratore (12,5 kW)
L’ipotesi 2.5: la pompa di
calore geotermica (13,5 kW), la caldaia e il refrigeratore (10,5 kW)
L’ipotesi 2.6: la pompa di calore geotermica (17 kW), la caldaia e
il refrigeratore (6 kW)
L’ipotesi 2.7: la pompa di calore
geotermica (20 kW), la caldaia e il refrigeratore (4,5 kW)
L’ipotesi 3: la pompa di calore geotermica (25,5 kW)
Le
valutazioni economiche
La comparazione tra le sonde verticali e i
collettori orizzontali
Il calcolo dei costi iniziali
L’ipotesi
1: l’impianto geotermico con il dissipatore orizzontale
L’ipotesi
2: l’impianto geotermico con le sonde verticali
L’ipotesi 3: la
soluzione integrata
L’ipotesi 4: la soluzione tradizionale con i
pannelli radianti
La stima dei costi di gestione
Le ipotesi 1 e
2
L’ipotesi 3
L’ipotesi 4
Le considerazioni economiche
La
integrazione con il solare termico per produrre l’acqua calda
sanitaria
Il riscaldamento e l’acqua calda sanitaria
L’ipotesi
1: la pompa di calore geotermica
L’ipotesi 2: la caldaia a
condensazione
La comparazione fra le due ipotesi
Le valutazioni
conclusive sulla scelta di una pompa di calore geotermica
Le
agevolazioni fiscali
La compatibilità ambientale
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GLI ESEMPI DI APPLICAZIONI
Premessa
Una palazzina adibita a uso uffici, Faenza (RA)
Una
villa residenziale, Bolsena (VT)
Un esempio di edilizia
scolastica, San Lazzaro (BO)
Il recupero di un edificio dismesso,
Mestre (VE)
Una nuova area aeroportuale, Zurigo (Svizzera)
L’utilizzo dell’acqua drenata nei tunnel
Un esempio di prima
progettazione
