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SPECIALE GEOTERMIA Il calore del nucleo terrestre originariamente si è generato durante l'accrezione del pianeta sviluppatasi grazie alla forza di attrazione gravitazionale. In seguito il calore ha continuato ad essere generato grazie a processi di decadimento nucleare naturale di elementi quali l'uranio, il torio e il potassio. Il calore terrestre, dall'interno viene trasferito verso la superficie terrestre mediante convezione prodotta dal movimento del magma o di acque profonde: da qui nasce la maggior parte dei fenomeni come le eruzioni vulcaniche, e gli latri fenomeni geotermali associati e ben evidenti sulla superficie terrestre come le sorgenti termali, i geyser, o le fumarole. Questo calore naturale può essere sfruttato per ottenere energia, nello specifico chiamata energia geotermica. Il termine geotermia viene spesso utilizzato per indicare lo sfruttamento dell'energia geotermica. Il flusso di calore proveniente dall'interno della terra è solo 1/20.000 del calore che la terra riceve dal sole. In base alla conduttività termica, variabile in base al tipo di terreno o di roccia, si osserva un diverso gradiente termico (variazione della temperatura in funzione della profondità). Questo gradiente può variare da 1 °C ogni 30 metri della parte superficiale della crosta terrestre a 1 °C ogni 10 - 15 metri dei sedimenti marini. Il gradiente geotermico viene fortemente influenzato dalla circolazione di acqua idrotermale. La pompa di calore geotermica utilizza il terreno o l'acqua che si trova nel terreno come fonte o come dispersore di calore. Il trasporto dell'energia termica è effettuato mediante la stessa acqua o mediante un liquido antigelo, eccetto nelle pompe di calore a espansione diretta, in cui si usa un fluido refrigerante che circola nello scambiatore posto nel terreno. A differenza delle pompe di calore ad aria, quelle geotermiche possono funzionare in raffreddamento anche in modalità passiva: esse estraggono calore dall'edificio pompando nel sistema l'acqua fredda o il liquido antigelo, senza l'azione della pompa di calore vera e propria. Il sistema di tubazioni che percorre il terreno può essere aperto o chiuso. Nel sistema aperto si estrae l'acqua da una falda sotterranea, la si porta fino allo scambiatore di calore e quindi la si scarica in un corso d'acqua, di nuovo nella medesima falda o in un bacino appositamente costruito (e che permetta la rifiltrazione verso il terreno). Nel sistema chiuso il calore è intercettato dal terreno per mezzo di una tubazione continua sotterrata, con al suo interno un fluido refrigerante (per le pompe a espansione diretta) o liquido antigelo mantenuto a bassa temperatura e pressurizzato. Nelle pompe di calore a espansione diretta il fluido refrigerante raccoglie il calore dal sottosuolo e quindi entra direttamente nel compressore. Nelle pompe di calore che usano l'acqua o un liquido antigelo si ha una cessione di calore intermedia (dai liquidi detti prima al fluido refrigerante) in un primo scambiatore di calore. In seguito il ciclo prosegue come nelle pompe di calore ad aria. A differenza di quest’ultime però, non è necessaria l'operazione di sbrinamento, in quanto la temperatura nel sottosuolo è molto più stabile e il compressore è sistemato all'interno dell'edificio. Le pompe di calore geotermiche funzionanti con acqua sotterranea o a sistema aperto hanno un COP variabile da 3,6 a 5,2 e un EER tra 3,4 e 5,0; quelle con circuito chiuso hanno un COP tra 3,1 e 4,9, mentre EER tra 2,9 e 4,5. Spesso questo tipo di soluzione viene abbinata ad un impianto fotovoltaico, minimizzando al massimo, in questo modo, i costi di gestione. Infatti, se tutto il consumo di energia elettrica richiesto dalla pompa di calore, verrà soddisfatto dai pannelli fotovoltaici, non ci ritroveremo costi in bolletta. Caldo, freddo ed illuminazione GRATIS! Ovviamente questo “pacchetto” richiede un investimento iniziale che comunque verrà ammortizzato in breve tempo, grazie anche agli incentivi statali. Se siete interessati e volete saperne di più non esitate a contattarci. |
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