La presentazione di Mattia Quarantini in occasione dell'evento "le rinnovabili termiche:occasione di sviluppo per l'intera toscana" di Amici della Terra

1. “LE RINNOVABILI TERMICHE:OCCASIONE DI
SVILUPPO PER L’INTERA TOSCANA”
GEOTERMIA CON
POMPA DI CALORE
E SONDE VERTICALI:
IMPIANTI REALIZZATI
Sessione Formativa Teorica
S i F ti T i
Lunedì 24 Ottobre ’11 Gennaio 2012
Firenze 13
Sede della CNA di Varese Riccardi – Sala Nicola Pistelli
Palazzo Medici Dott. Geol. Mattia Quarantini

2. Geotermia: definizioni e generalità
g
•Geotermia: scienza che si occupa dello studio dello sfruttamento del calore
esistente all’interno della Terra
•Gradiente geotermico: determina l’aumento di temperatura con la
l aumento
profondità. Dipendente dalle proprietà termiche del terreno. In media
3°C/100. Il gradiente è l’effetto misurabile del flusso di calore proveniente dal
nucleo
•Anomalie geotermiche: sono legate a contesti geo‐strutturali (fasce instabili
con risalita di magma, vulcanismo). In queste aree critiche “calde” il gradiente
può essere fino a 10 – 15 volte maggiore di quello medio come ad esempio
medio,
nella fascia tirrenica centro – meridionale (Toscana – Lazio – Campania)

3. Manifestazioni geotermiche naturali
maggiormente note
Fenomeni vulcanici
e Magmatici
(foto: eruzione Eyjafjallajokull,
Islanda)
Fenomeni idrotermali
F i id t li
(foto: cascate acque calde sulfuree Saturnia)
Soffioni
boraciferi
e geiser
(foto: Monte
Amiata, Toscana)

4. Tipologie di applicazioni geotermiche
Alta temperatura (T > 150°):
Utilizzo: produzione energia elettrica
“classica”
• Le prospettive di crescita sono localizzate
ed interessano pochi (ma importanti)
operatori
Media temperatura (150°> T > 90°):
Utilizzo: teleriscaldamento (es. Ferrara,
( ,
Vicenza, Pomarance), usi diretti del
calore, produzione energia elettrica
“moderna” (cicli binari – tecnologia
italiana)
• Ci sono importanti prospettive di crescita
che interessano vari settori (distribuzione
del calore, usi industriali ecc…)

5. Gli impianti di geotermia a bassa temperatura
(con pompe di calore)
Bassa t
B temperatura (T < 90°)
t 90°):
• Utilizzo:
Utilizzo: produzione di energia termica
• Applicazione: notevoli intervalli di potenza (
Applicazione:
li i li i lli (con acqua di f ld più o meno calda e
falda iù ld
impianti a c.c.)
• Zone: praticamente ovunque (con differenti rese termiche e poche limitazioni
Zone:
ambientali)
• Grandi potenzialità di crescita per analogia ad altri paesi europei
Geotermia per climatizzare gli edifici
• Una particolare applicazione della risorsa geotermica a bassa temperatura
• Una risorsa energetica pulita e rinnovabile
• Contribuisce al risparmio energetico degli edifici (aumento prestazioni energetiche
complessive)
• Consente bassi costi di gestione minima manutenzione elevato confort e sicurezza
gestione, manutenzione,

6. Tipologie di Geoscambiatori
p g

7. La POMPA di CALORE
La pompa di calore, grazie all’
La pompa di calore, grazie all’elevata efficienza, permette di fornire
calore ad un ambiente mediante una quota di energia elettrica ed
calore ad un ambiente mediante una quota di energia elettrica ed
un contributo rilevante “gratuito” del terreno
un contributo rilevante “gratuito”

8. Sonde Geotermiche Verticali:
principi fondamentali
• Curve temperatura/profondità
Influenza stagionale importante a
g p
livello superficiale
Variazione sulla base delle proprietà
termiche del terreno
Diminuzione progressiva di ΔT fino a
scomparire a oltre 15 m
In sintesi, a partire da 10‐15 metri di profondità in ogni terreno
vi è la disponibilità di una massa con temperatura costante pari a
circa il valore medio d ll t
i l di della temperatura esterna d ll’ i nel corso
t t dell’aria l
dell’anno

9. Sonde Geotermiche Verticali:
riscaldamento e raffrescamento
Negli impianti geotermici avviene un prelievo di calore dal terreno per
conduzione, mediante un fluido vettore che circola ad una
temperatura minore rispetto al terreno circostante.
p p

10. BENEFICI AMBIENTALI degli IMPIANTI
GEOTERMICI
Impianto ecologico.
Risparmi in termini di energia ed
emissioni:
Monofamigliare
3 tCO2/anno
1,5 TEP/anno
Edificio condominiale
31 tCO2/anno
18 TEP/anno Pm=polveri sottili
Assenza di emissioni locali,
assenza di pm10 e pm2,5
L'E.P.A. Americano h di hi t che l G t
L'E P A A i ha dichiarato h la Geotermia è l
i la
tecnica di climatizzazione più efficiente ed ecologica
possibile (Environmental Protection Agency)

11. ALTRI VANTAGGI degli IMPIANTI
GEOTERMICI
Sicurezza: non ci sono rischi di perdite di monossido di
carbonio o di fuoriuscita di gas; con l'utilizzo delle “cucine a
piastra” è possibile eliminare totalmente l'impianto a gas
dell'edificio;
Comfort: una volta realizzato, la gestione della climatizzazione
richiede solamente rari interventi di manutenzione sulla
pompa di calore; gli ingombri sono inferiori a quelli degli
impianti tradizionali (sommando macchine per caldo e
p ( p
freddo); non è necessario un locale tecnico dedicato
(suggerito in impianti importanti);
Altri vantaggi: indipendenza dalle reti dei gestori di servizi;
investimento sicuro e duraturo (gli impianti sono costruiti per
durare oltre 20 anni), nel caso del Natural Cooling i carichi
elettrici di picco per il condizionamento sono molto ridotti

12. Edificio da 29 unità
Cervia – Via Monte Amiata
IMPIANTO GEOTERMICO
• Tipologia: 20 sonde verticali
profondità 104 m.
• Potenza imp.: 90 kwt
• Pompa di calore: Reversibile
• Data Real : Giugno ‘11
Data Real.: Giugno 11
• In esercizio: Previsto fine 2012
• Monitoraggio: Previsto
EDIFICIO
• 25 Unità Residenziali,
4 Unità Commerciali
• Struttura in c.a.
• Classe energetica “A”
Classe energetica “
(senza geotermia)
(senza geotermia)
• Sup. climatizzata: circa 1500mq.

13. Agriturismo in Ristrutturazione
Alfiano Natta (Alessandria)
IMPIANTO GEOTERMICO
• Tipologia: 3 sonde verticali profondità
110 m.
• Potenza imp.: 40 kwt
P t i 40 k t
• Pompa di calore: ad Assorbimento
Reversibile
• D t R l N
Data Real.: Novembre ‘10
Data Real.: Novembre ‘10
b
• In esercizio da: Aprile 2011
EDIFICIO
• Struttura in muratura portante
• Classe energetica “A”
Classe energetica “
• Sup. climatizzata: circa 550 mq.

14. Villetta bifamigliare,
Imola – Via Montanara 54
IMPIANTO GEOTERMICO
• Tipologia: 2 sonde verticali
profondità 100 m.
• Potenza imp.: 8 kwt
• Pompa di calore: Reversibile
• Data Real : Giugno ‘08
Data Real.: Giugno 08
• In esercizio da: Ottobre. ’10
In esercizio da: Ottobre. ’
• Monitoraggio “on site”
Monitoraggio “on site”
EDIFICIO
• Struttura in Ytong
(calce autoclavata)
• Classe energetica “B”
Classe energetica “
(senza geotermia)
(senza geotermia)
• Sup. climatizzata: circa 200 mq.

15. Villetta bifamigliare ,
Imola – Via Montanara 54
Confronto costi di investimento
Impianto geotermico Impianto tradizionale
Sonde geotermiche € 12.500 Solare termico € 4.000
Locale tecnico € 12 500
12.500 Locale tecnico € 10 000
10.000
Predisp. Deumid. € 1.500 Predisp. € 1.500
Deumid.
Allaccio 2° € 500 Allaccio gas € 2.000
contatore
Canna fumaria € 500
Totale € 27.000 Totale € 18.000
Sovracosto iniziale € 9.000 circa (cresce a € 13.000 se non si considera il raffr.)

16. Villetta bifamigliare ,
Imola – Via Montanara 54
Confronto costi di esercizio
Impianto geotermico Impianto tradizionale
En. Elettrica ACS € 110 Gas per ACS € 190
En. Elettrica Risc. € 510 Gas per € 1.150
riscald.
En. El. pompa € 60 En. El. pompa € 60
En. El. Raffresc. € 110 En. El. € 270
Raffresc.
Manutenzioni € 60 Manutenzioni € 150
Totale € 850 Totale € 1820
Tempo di ritorno 9-10 anni (aumenta a 15 se non considero il raffrescamento)

17. Consorzio GEO HP
CHI SIAMO:
Consorzio di Imprese Italiane che operano nel campo della
progettazione e costruzione di impianti geotermici a pompa di
calore
LE AZIENDE:
Sono t tt aziende specializzate che si associano per:
S tutte i d i li t h i i
• dare più valore alla propria professionalità distinguendosi
da eventuali “improvvisatori”
• rispondere meglio, anche assieme ad altri consorziati, alle
esigenze dei clienti attraverso partnership tra consorziati
• mantenersi aggiornati e perfezionare l’attività attraverso
corsi di specializzazione e formazione
• promuovere e divulgare la cultura della geotermia
attraverso fiere e convegni

18. MISSION GEO HP
GEOTERMIA A BASSA ENTALPIA
Promozione Geotermia
Elevata Qualità
Garanzia del Rendimento
G i d l R di t
Incentivare questa
Energia Rinnovabile

19. “LE RINNOVABILI TERMICHE:OCCASIONE DI
SVILUPPO PER L’INTERA TOSCANA”
GRAZIE
DELL’ATTENZIONE
Sessione Formativa Teorica
S i F ti T i
Lunedì 24 Ottobre ’11 Gennaio 2012
Firenze 13
Sede della CNA di Varese Riccardi – Sala Nicola Pistelli
Palazzo Medici Dott. Geol. Mattia Quarantini