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pozzi geotermici

Perforazioni per impianti di geotermia

La terra è un enorme accumulatore di calore. Più si va in profondità, più aumenta la temperatura. Nella crosta terrestre, il gradiente termico verticale è di circa 3°C per ogni 100 metri. Questa energia sotto forma di calore è definita energia geotermica.

Le perforazioni per impianti di geotermia prevedono:

Il raggiungimento di profondità variabile tra gli 80 e i 150 metri a seconda del tipo di sottosuolo interessato dall’ installazione. A queste profondità il terreno mantiene una temperatura che si aggira intorno ai 15°C senza risentire delle variazioni climatiche esterne.

All’interno del foro sono calati tubi di piccolo diametro in polietilene attraversate dal fluido termovettore costituenti la sonda geotermica, che vengono posti in opera in due diverse configurazioni: a 2 o a 4 tubi (ad U semplice o a doppia U). Tra i tubi e le pareti del pozzo viene introdotto un materiale di riempimento al fine di assicurare un buon contatto termico con il suolo circostante.

Nel caso la sonda attraversi una falda, il materiale costituito da una boiacca cemento bentonitica oltre ad avere qualità elastiche tali da sorreggere la parete del foro, impedisce anche circolazioni verticali di acqua.

Tipologie di pozzi geotermici

Pozzi geotermici a ciclo aperto

Questi pozzi sono caratterizzati da un sistema di “cattura” del calore geotermico attraverso i fluidi estratti dal sottosuolo.

Pozzi geotermici a ciclo chiuso

Questi, a differenza del ciclo aperto, sono caratterizzati da un sistema di “cattura” del calore geotermico del sottosuolo senza l’estrazione di fluidi dal sottosuolo.

Impianti geotermici ad acqua di falda

Gli impianti che derivano energia termica dall’acqua di falda sono in genere soggetti a vincoli che riguardano sia il prelievo sia lo smaltimento delle acque. Quindi, se necessario, vanno richieste le necessarie autorizzazioni. L’acqua di falda è normalmente disponibile a temperature variabili da 8 a 12°C.

Gli impianti che utilizzano quest’acqua non hanno pertanto bisogno di soluzioni   atte ad integrare la potenza termica ottenibile con la sola pompa di calore.

Prima di iniziare la redazione del progetto è bene esaminare le mappe geologiche della zona o altri documenti inerenti le specifiche caratteristiche locali dell’acque di falda. Se non ci sono   dati sufficienti e affidabili va consultato  un Geologo. 

Inoltre, se necessario, devono essere effettuate trivellazioni e prove di pompaggio. In particolare serve conoscere o determinare:

  • la profondità della falda
  • la stabilità del livello
  • la direzione e il senso del flusso
  • la qualità delle acque

Bisogna anche sapere se sono possibili infiltrazioni d’acqua superficiali. Tali infiltrazioni, infatti, potrebbero far abbassare sensibilmente la temperatura di alimentazione della pompa. È molto importante anche la qualità dell’acqua che va verificata.

Se l’acqua supera i limiti indicati per il ferro e il manganese, possono formarsi composti insolubili che possono ostruire sia i pozzi che gli scambiatori. I composti di ferro e manganese possono formarsi più facilmente se c’è apporto di ossigeno nella zona dove l’acqua viene reimmessa in falda. Per tale ragione i tubi che riportano l’acqua in falda devono immergersi almeno 50-60 cm sotto il livello della falda stessa.

Con percentuali troppo alte del PH, invece, il solfato e i composti di cloro possono diventare molto aggressivi e corrodere le piastre degli scambiatori. In questi casi, è necessario verificare i limiti d’uso in base ai quali i Produttori garantiscono il corretto funzionamento degli scambiatori con cui sono prodotte le loro pompe di calore.

Se si superano tali limiti è consigliabile mettere in opera, a monte delle pompe di calore, scambiatori in acciaio inox. In questo modo è possibile proteggere gli scambiatori interni, semplificando in ogni caso le operazioni di pulizia ed eventuale sostituzione delle piastre.

L’acqua di falda può essere prelevata con sistemi che prevedono due o un solo pozzo.

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