
Impianto geotermico per la produzione di energia rinnovabile su due edifici per scuola materna siti nel centro abitato di Andrano e di Castiglione
Questo progetto rientra fra le azioni messe in campo per raggiungere l’obiettivo di sostenibilità ambientale e per la produzione di energia da fonti rinnovabili.
Queste attività sono sostenute dalla Commissione Europea all’interno della linea di attività 1.3 “ Interventi a sostegno della produzione di energia da fonti rinnovabili nell’ambito dell’efficientamento energetico degli edifici ed utenze energetiche pubbliche o ad uso pubblico” nell’ambito del Programma Operativo Interregionale 2007/2013 dedicato alle energie rinnovabili ed al risparmio energetico, da attuare nelle Regioni Convergenza Campania, Calabria, Puglia e Sicilia.
In questo contesto, il progetto prevede la costruzione di due impianti geotermici rispettivamente sulla scuola materna di Andrano e di Castiglione in sostituzione del vecchio impianto termico per riscaldamento con caldaia a gasolio e per la produzione di acqua calda sanitaria per i servizi igienici e per la cucina.
L’energia geotermica costituita dal calore contenuto sottosuolo è stata ufficialmente riconosciuta come fonte di energia rinnovabile.
Scendendo verso il nucleo, la temperatura terrestre aumenta mediamente di un grado ogni cento metri.
Con la tecnologia prevista in questo progetto si sfrutta il calore a temperatura ambiente (circa 17 °C nell’area di intervento) contenuto nelle rocce del sottosuolo fino alla profondità di 100 m.
L’impianto previsto per le due scuole materne lavora a bassa temperatura, estrae calore dal sottosuolo e lo fornisce nell’ambiente a 40-45 °C. Per questo motivo questi impianti vengono denominati “IMPIANTI GEOTERMICI A BASSA ENTALPIA”.
L’impianto viene alimentato con energia elettrica dalla rete, quindi senza produzione diretta di CO2.
Si riportano di seguito gli aspetti salienti di questo impianto a confronto con il vecchio impianto di riscaldamento a gasolio.
- Mancata produzione diretta di CO2 per assenza di combustione con immediato miglioramento della qualità ambientale dell’aria;
- Sfruttamento di una risorsa rinnovabile e quindi inesauribile;
- Indipendenza dagli stati stranieri per l’approvvigionamento di energia;
- Eliminazione pericolo di incendio per mancanza di materiali combustibili;
- L’impianto produce mediamente quattro volte l’energia consumata;
- Lunga durata e bassi costi di manutenzione degli impianti;
- Possibilità di sfruttare l’impianto per il raffrescamento degli ambienti invertendo semplicemente, in estate, il ciclo della pompa di calore;
- Basso costo di esercizio con un risparmio rispetto a caldaia a gasolio dell’ordine del 70 %;
- Possibilità di rendere l’impianto completamente auto sufficiente (costo zero) se abbinato a pannelli fotovoltaici per la produzione dell’energia elettrica necessaria al suo funzionamento.
Aspetti negativi legati a questi impianti sono costituiti dalla necessità di avere immobili con disponibilità di spazi esterni per inserire le sonde geotermiche e dal maggiore costo iniziale dell’impianto. Nel nord Europa e in America questi impianti hanno una buona diffusione, nel nord Italia la diffusione è discreta mentre nel sud la loro diffusione è decisamente scarsa o inesistente.
Pertanto, in coerenza con gli obiettivi del POI-Energie, il presente progetto, oltre ad ottenere risultati energetici concreti, è finalizzato ad attuare una campagna promozionale e di sensibilizzazione per sollecitare le popolazioni delle Regioni convergenza all’impiego di queste nuove tecnologie.
In questo ambito è di fondamentale importanza la stesura di un buon piano di comunicazione che possa raggiungere tutti i soggetti interessati: popolazione scolastica, operatori del settore, professionisti, funzionari pubblici, associazioni e cittadinanza.
Già la tipologia di progetto scelto ha di per se una forte valenza comunicativa in quanto interessa due strutture pubbliche che hanno particolare rilevanza e forte impatto sul territorio in quanto sono utilizzate dalle fasce più giovani della popolazione a cui viene associato il futuro della società.
Complessivamente il progetto e il piano di comunicazione mirano quindi a sollecitare un cambiamento culturale nelle amministrazioni pubbliche e nella popolazione tutta al fine di trasformare la sfida delle energie rinnovabili in un’occasione di sviluppo socio economico in grado di avviare una trasformazione artigianale e industriale su base locale riguardante la produzione di beni e la fornitura di servizi nel settore energetico.
Per questo motivo, in concreto, il progetto deve essere percepito come innovativo, esemplare e riproducibile.
Strutturalmente i due interventi prevedono la eliminazione della vecchia caldaia a gasolio e dei relativi accessori quali serbatoi di gasolio, canne fumarie e la rimozione degli attuali terminali degli impianti costituiti da radiatori in ghisa.
Nello stesso locale della caldaia sarà inserita la nuova Pompa di Calore. Questa macchina attuando il ciclo frigorifero estrae calore dal sottosuolo tramite un fluido termovettore che scorre nelle sonde geotermiche costituite da tubi in polietilene. Le sonde sono inserite in pozzi del diametro di 15 cm e della profondità di circa 100 m e cementate con boiacca di bentonite. Queste sonde interrate sono portate direttamente ad un collettore disposto in prossimità della pompa di calore. Il terreno o la pavimentazione vengono ripristinati nello stato originario senza presenza di chiusini o altri elementi di disturbo.
Nelle sonde in inverno circola fluido freddo ad una temperatura di circa 7 °C che a contatto con il sottosuolo si riscalda a circa 11 °C. La temperatura del sottosuolo indisturbato è di circa 18 °C per il Salento.
Il calore estratto dal sottosuolo, tramite l’aumento di 4°C di temperatura del fluido che circola nelle sonde, viene ceduto alla Pompa Di Calore che a sua volta lo trasferisce al fluido che circola nei terminali dell’impianto termico ad una temperatura di circa 45 °C.
Queste macchine hanno un ottimo rendimento lavorando con la temperatura di 18 °C del sottosuolo del Salento. L’indice di rendimento delle PDC si indica con il COP e vale in questo caso circa 4,5. Cioè per un KW di potenza elettrica impegnata la macchina riesce a trasferire all’ambiente interno 4,5 KW estraendo quindi dal sottosuolo 3,5 KW.
Queste macchine già nel nord Europa vengono considerate molto efficienti fornendo in quei luoghi un indice COP di 3,5 a causa della bassa temperatura del sottosuolo pari a circa 10 °C.
Queste considerazioni rafforzano il convincimento che in quest’area del sud Italia sicuramente avranno un notevole sviluppo nel prossimo futuro queste tecnologie già abbastanza diffuse in regioni a minore vocazione.
L’impianto esistente nelle scuole dovrà essere modificato anche per quanto riguarda gli scambiatori di calore terminali. I classici radiatori sono progettati per lavorare alla temperatura di 70 °C, abbassando la temperatura del fluido a circa 45 °C occorre una superficie di scambio più grande per fornire la stessa quantità di calore necessario agli ambienti. Per i nuovi impianti è opportuno inserire pannelli radianti a pavimento, a parete o a soffitto. Per minimizzare l’invasività degli interventi per gli edifici esistenti, come per questo progetto, è possibile sostituire i radiatori con ventilconvettori (Fan coil) che forniscono le stesse calorie a temperatura inferiore.
Febbraio 2012
ING R. PANICO
Tutte le parti del progetto
– Progetto completo impianto geotermico
– Progetto impianto geotermico: introduzione del progettista
– Piano di sicurezza e coordinamento impianto geotermico Andrano
– Relazione tecnica e quadro economico impianto geotermico Andrano
– Relazione geologica e idrogeologica impianto geotermico Andrano
– Planimetrie dell’area impianto geotermico Andrano
– Piante e sezioni impianto geotermico Andrano
– Layout sonde geotermiche impianto geotermico Andrano
– Impianto di distribuzione interno per impianto geotermico Andrano
– Circuito sonde e tubazioni orizzontali impianto geotermico Andrano
– Disciplinare descrittivo e prestazionale impianto geotermico Andrano
– Documentazione fotografica impianto geotermico Andrano
– Computo metrico e elenco prezzi impianto geotermico Andrano
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