Integrazione geotermico – solare termico – fotovoltaico L`impianto di

Integrazione geotermico – solare termico – fotovoltaico
L’impianto di riscaldamento realizzato del nuovo Centro è basato sull’integrazione di diverse fonti
di energia rinnovabile, che utilizzate e gestite in maniera efficiente riescono a soddisfare totalmente
il fabbisogno di energia dell’edificio, rendendolo così energicamente autosufficiente con emissioni
di CO2 praticamente nulle.
Il cuore di tutto l’impianto è rappresentato dalla pompa di calore, una macchina che grazie ad un
processo di compressione – condensazione – riduzione di pressione è in grado di prelevare calore da
una sorgente con temperatura minore (terreno) e cederla ad una sorgente con temperatura maggiore
(edificio).
Per compiere questo processo la pompa di calore ha bisogno di due diverse fonti di energia, quella
termica, che nel caso specifico è fornita dalle sonde geotermiche e dai pannelli solari termici, e di
energia elettrica, fornita dal grande gazebo fotovoltaico. La pompa di calore, in linea di massima è
in grado di produrre 4 Kw termici utilizzando 3 Kw di calore, in questo caso derivante dalle fonti
gratuite del geoscambaitore e dell’impianto solare, ed 1 Kw elettrico prodotto nel nostro caso dal
fotovoltaico.
L’aspetto più innovativo di questo impianto è rappresentato dall’integrazione tra il solare termico e
il geotermico. Solitamente gli impianti con pompa di calore geotermica funzionano sia per il
riscaldamento invernale che per il raffrescamento estivo, in questo caso lo scambiatore geotermico
preleva il calore dal terreno in inverno e lo cede all’edificio per mezzo della pompa di calore,
mentre in estate accade il contrario, assorbe il calore presente all’interno dell’edificio e lo cede al
terreno sempre per mezzo dello scambiatore geotermico. In questo modo il naturale gradiente del
terreno non subisce particolari modifiche in quanto il calore prelevato in inverno viene bilanciato da
quello ceduto in estate.
Nel caso specifico dell’impianto realizzato nel Centro le condizioni climatiche di Porretta Terme e
le caratteristiche dell’edificio non hanno portato alla necessità di realizzare l’impianto di
raffrescamento estivo. In questa situazione lo scambiatore geotermico preleva solamente il calore
dal terreno in inverno senza ricaricarlo in estate, condizione che porta ad una progressiva
diminuzione del naturale gradiente termico. L’applicazione del geotermico per il solo riscaldamento
degli edifici risulta economicamente svantaggioso in quanto occerre sovradimensionare le sonde
geotermiche o avere lunghi periodi di inattività dell’impianto. Proprio per questo nell’impianto
realizzato nel Centro si è reso necessario introdurre l’integrazione dell’impianto geotermico con
quello solare termico, quest’ultimo infatti oltre a produrre parte del calore utilizzato dalla pompa di
calore in inverno, in estate ricarica il terreno. In pratica l’impianto realizzato consente di utilizzare il
terreno come un vero e proprio accumulatore, nel quale si immagazzina il calore in estate per poi
prelevarlo in inverno.
L’intero sistema è gestito da una centralina elettronica programmabile che tramite una serie di
sensori posizionati lungo l’impianto consente di monitorare le diverse temperature in ingresso ed
uscita dell’impianto del geoscambiatore, dell’impanto solare termico, dei terminali di riscaldamento
e della pompa di calore. La centralina è così in grado di gestire in maniera automatizzata le diverse
pompe e valole che consentono l’integrazione dei diversi sistemi di sfruttamento delle fonti di
energia rinnovabile.
L’integrazione impiantistica si completa con l’utilizzo dell’energia elettrica fornita dal gazebo
fotovoltaico. Questa struttura è stata realizzata in modo da otimizzare la captazione della radiazione
solare da parte dei 66 pannelli in silicio monocristallino che costituiscono i 130 metri quadrati della
copertura del gazebo. L’impianto ha una potenza totale di 12 Kw picco ed è in grado di produrre
circa 15.000 Kwh ogni anno.