Geotermia

L’utilizzo di apparati altamente performanti come ad es. impianti di climatizzazione tipo VRF (come vedremo in seguito) con altissimi rendimenti e bassi consumi energetici, oppure impianti di trattamento aria con recuperatori di calore e con l’abbinamento di fonti energetiche rinnovabili (solare e geotermica), consentono di avere ottimi risultati sia in termini di riqualificazione energetica che in termini di risparmio economico.

(in lingua inglese) Demonstration of flexible RES power plants: Some renewables, including geothermal plants, usually run as base load, but new technology such as binary turbines allow them to be flexible in their production. More demonstration plants must be installed in different market contexts. Research and Development of the next generation of RES technologies such as EGS: Breakthrough renewable technologies could be the future game changer for decarbonising the energy system. Enhanced Geothermal Systems (EGS) is a technology already demonstrated but an Action Plan must be launched for increasing its contribution to the electricity mix.

Analisi e valutazione della sostenibilità economica e ambientale degli impianti di generazione di calore ed elettricità che sfruttano la biomassa legnosa come combustibile, applicati al settore della serricoltura.

La pompa di calore geotermica condensata ad acqua GSP di Eneren, società del Gruppo Galletti, è polivalente, full inverter, tecnologica, versatile, economica nell’installazione e nella gestione. Produce acqua calda e fredda contemporaneamente riducendo l'estensione del campo sonde geotermico grazie all’evaporatore allagato. La pompa di calore geotermica condensata ad acqua GSP di Eneren, può essere usata con sonde geotermiche a circuito chiuso oppure con acqua di falda. Essendo un’unità polivalente, permette il riscaldamento, il raffrescamento e la produzione di acqua calda sanitaria in recupero totale in contemporanea alla produzione di acqua refrigerata, rispondendo a tutte le esigenze di comfort. Le pompe di circolazione (lato Utenza, lato Recupero e lato Sorgente), così come il compressore, sono caratterizzate da motori sincroni a magneti permanenti pilotati da inverter BLDC (Brush Less Direct Current), rappresentando quanto di più tecnologico attualmente disponibile sul mercato per applicazioni a velocità variabile, assicurando modulazione ed efficienza elevata ai carichi parziali. L’evaporatore a piastre saldobrasate che opera in regime allagato, inoltre, è la grande novità dal punto di vista tecnologico. Questa innovazione consente ridottissimi approcci fra temperatura di evaporazione e temperatura del fluido raffreddato, permettendo di minimizzare l’estensione del campo sonde (evitando l’utilizzo di fluidi anticongelanti) o in alternativa di beneficiare di elevate efficienze del sistema, da cui deriva sempre un risparmio economico nei costi di installazione o di gestione. GSP può rispondere a richieste di installazione sia a 2 che a 4 tubi. Rispettivamente, questo significa che possono essere prodotti contemporaneamente acqua calda sanitaria e acqua refrigerata, oppure riscaldamento e raffrescamento. L’unità, infatti, contiene al suo interno tre scambiatori, la cui combinazione di utilizzo varia in base alla richiesta.

Il bilancio delle emissioni è effettuato sulla base del contenuto energetico del combustibile utilizzato. Eccezione per geotermico (uso finale) e solare termico (energia disponibile al fluido di scambio). Mix fossile sostituito annualmente (fonte: EUROSTAT) dipende dal settore di consumo in cui tale sostituzione ha luogo: - Settore della trasformazione (CHP + only heat): le FER sostituiscono caldaia a gas naturale (migliore tecnologia). - Settore degli usi finali: si considera la distribuzione dei consumi di fonti fossili nel settore specifico, per l’anno oggetto della valutazione.

L’eolico offshore oggi rappresenta la più matura e interessante fonte energetica localizzata sul mare • Le maggiori fonti energetiche includono: – Onde – Maree (tidal range and currents) – Correnti Oceaniche – Gradienti termici e osmotici – Biomasse marine

Il complesso dei nuovi Ospedali Riuniti Padova Sud sorge al centro di un’ampia area verde a Monselice e presenta un impianto orizzontale con tre corpi fabbrica per un totale di 75.000 m2 di superficie lorda. Gli edifici sono alti non più di tre piani fuori terra più due livelli tecnici. Il profilo ondulato delle coperture ricorda il paesaggio delle colline circostanti e consente al complesso di inserirsi in maniera armonica nel contesto in cui sorge. hall, South Padua United Hospitals, Este - Monselice, Aymeric ZublenaIl tema del risparmio energetico è risultato infatti vitale fin dalle prime fasi della progettazione del nuovo ospedale. L’analisi energetica svolta in fase di progettazione ha portato alla scelta di un sistema di trigenerazone basato su 2 motori da 802 kWe e 1 assorbitore da 900 kWf. I vantaggi connessi all’impiego di un sistema di trigenerazione sono la riduzione dei consumi energetici e delle relative emissioni inquinanti, la defiscalizzazione per l’acquisto del metano e l’ottenimento dei TEE con la loro conseguente valorizzazione economica. Per aumentare ulteriormente l’efficienza energetica della struttura ospedaliera, al sistema di trigenerazione è stato affiancato un campo geotermico, composto da 1300 sonde verticali a ciclo chiuso. Le sonde sono attestate su 3 pompe di calore NECS-WN/B di Climaveneta, poste nelle sottocentrali termofrigorifere e collegate direttamente ai collettori di distribuzione secondaria. Il campo geotermico in inverno produce acqua calda a 45 °C (potenza complessiva 450 kW; COP 4,5), mentre in estate mette a disposizione acqua refrigerata a 7 °C (500 kW; EER 5,0). Oltre al risparmio economico, questa fonte di energia rinnovabile riduce le emissioni inquinanti e costituisce una riserva di potenza termofrigorifera per l’impianto. Gemmo SpA, che ha realizzato tutte le opere impiantistiche del polo ospedaliero di Monselice, ha scelto Climaveneta per la fornitura di sistemi per il trattamento aria. Anche per il trattamento dell’aria si è optato infatti per una soluzione altamente efficiente con l’installazione di 132 unità di trattamento aria WIZARD di Climavenata che raggiungono una portata d’aria totale superiore ai 900.000 m³/h. Tutti i componenti delle unità sono stati progettati e selezionati attentamente per soddisfare i più stringenti requisiti di pulizia e igiene, tipicamente richiesti dalle strutture ospedaliere, garantendo allo stesso tempo massimo comfort in ambiente e bassi livelli di rumorosità. Cristiano Dal Seno, AHU Development Manager di Climaveneta afferma “Le unità trattamento d’aria Climaveneta sono complete di tutti i componenti necessari a garantire filtrazione, umidificazione, recupero del calore e ottimali qualità dell’aria, coerentemente con l’approccio orientato alla sostenibilità dei Nuovi Ospedali riuniti Padova Sud. Garantire il massimo comfort in ogni progetto minimizzando, allo stesso tempo, l’impatto ambientale dell’impianto e dell’intera struttura è anche la mission di Climaveneta,che da 45 anni fa del comfort sostenibile la propria bandiera”. Sempre nell’ottica dell’efficienza energetica presso il polo ospedaliero Madre Teresa di Calcutta sono stati inoltre installate ulteriori 9 pompe di calore Climaveneta per il recupero termodinamico attivo in abbinamento ai recuperatori di calore di tipo statico. Nel dettaglio si tratta di 8 NECS-WN/B di potenze diverse ed un RECS-W/B 2152 tutti forniti da Climaveneta per una potenza termica totale di 2,3 MW. Questo sistema coniuga un elevato standard qualitativo evitando qualsiasi fenomeno di contaminazione tra i flussi dell’aria e si distingue per l’erogazione pressoché costante della potenza, termica e frigorifera, anche al variare della temperatura esterna. Anche l’adozione di canalizzazioni in pannelli prefabbricati in poliuretano permette di conseguire significativi vantaggi, fra cui maggiore abbattimento acustico, e una consistente riduzione delle perdite d’aria e quindi della portata d’aria trattata con una sostanziale riduzione dei consumi energetici. Grazie a tutti questi accorgimenti e ad una progettazione integrata di struttura ed impianti il fabbisogno energetico dell’ospedale risulta complessivamente inferiore del 27% rispetto a un altro ospedale equivalente, comunque a norma. Si tratta di un risultato frutto di una consolidata esperienza e di un approccio che, sotto il profilo metodologico, potrebbe essere favorevolmente replicato in numerose situazioni. Secondo Francesco Ortolani, Direttore Generale di Gemmo SpA: “Siamo molto orgogliosi del lavoro svolto all’Ospedale Madre Teresa di Calcutta dove, grazie anche a partner come Climaveneta, abbiamo realizzato impianti tecnologici che coniugano innovazione alla massima efficienza energetica e affidabilità”. Nel caso specifico del complesso dei nuovi Ospedali Riuniti di Padova Sud, oltre al risparmio energetico, grande importanza è stata data alla sicurezza antisismica. Gli ospedali sono infatti chiamati a svolgere un’importantissima funzione di soccorso alla popolazione in caso di calamità, e devono quindi essere in grado di garantire l’efficace continuazione delle prime operazioni di pronto intervento sanitario. Questo impone di porre una particolare attenzione non solo agli elementi portanti dell’edificio ma anche a quelli impiantistici che devono essere in grado di gestire le emergenze. Anche Climaveneta ha quindi verificato la resistenza sismica delle proprie unità, con l’installazione di particolari piedini antisismici per le pompe di calore, in grado di assorbire le vibrazioni dovute ad un eventuale sisma e sottoponendo le UTA ad un attenta analisi strutturale. Affidabilità, efficienza, silenziosità sono i principali fattori che contraddistinguono da sempre le unità Climaveneta e che sono risultati indispensabili nella realizzazione di una struttura ospedaliera moderna come quella del polo Madre Teresa di Calcutta a Monselice.

La tecnologia ORC Turboden grazie alla sua efficienza, flessibilità ed affidabilità consente la realizzazione di impianti cogenerativi in un ampio range di potenze (200 kW – 15 MW) e per un vasto campo di applicazioni (quali biomassa legnosa, recupero di calore, geotermia). Gli oltre 300 impianti avviati o in fase di realizzazione sono prova tangibile della fattibilità tecnicoeconomica di queste tipologie d’impianti.

I sistemi per l’estrazione del calore idrogeotermico sono costituiti solitamente da uno o più pozzi di iniezione e produzione. Ci sono molti casi in cui vengono effettuate perforazioni separate, ma l’approccio moderno è quello di creare uno o più pozzi ramificati. Con il software COMSOL Multiphysics è possibile impostare facilmente il modello di un doublet geotermico, che includa previsioni a lungo termine per una applicazione idro-geotermica. Il modello portato ad esempio, contiene tre strati geologici con diverse proprietà termiche e idrauliche. In questo esempio, viene studiato un sistema geotermico che prevede zone separate di iniezione e di produzione. La geometria mostra la sezione di un sito di produzione geotermica ubicato su un’ampia zona di faglia, come si può vedere in figura. Le altezze degli strati sono derivate dall’interpolazione di un set di dati esterno. In un modello di questo tipo, la distribuzione della temperatura è generalmente incerta, ma si può ritenere accurata l’ipotesi di un gradiente geotermico di circa 0.03 °C/m, valore adottato per questo modello.

L’applicazione geotermica della pompa di calore, che utilizza il terreno come sorgente termica, è assai attraente in zone ove, durante la stagione invernale, la temperatura dell’aria è minore di quella del suolo. Se però il carico invernale non è bilanciato da un adeguato carico estivo, si verifica un fenomeno di lenta ma progressiva deriva termica nel terreno. La presente memoria illustra i risultati di attività modellistiche svolte dagli autori in risposta a queste esigenze di progettazione.