LO STOCCAGGIO TERMICO IN FALDA NEL PROGETTO “CASAENERGIA”: IPOTESI DI OTTIMIZZAZIONE DEI PROCESSI GEOTERMICI A BASSA ENTALPIA

CASAENERGIA nasce per l’ottimizzazione dell’efficienza nei processi che utilizzano la geotermia a bassa entalpia, finalizzati al risparmio energetico e applicati agli edifici in genere, in un’ottica di valorizzazione della risorsa economica e ambientale. Il progetto prevede un edificio realizzato utilizzando sia materiali “tradizionali” di origine minerale come il Calcestruzzo che materiali “ideali” di origine vegetale come il Legno, che possano fornire risultati comparabili sulla risposta dinamica di un determinato sistema energetico applicato e darne risposte quantitative in merito. Accoppiando al legno, ad esempio, l’utilizzo di un sistema integrato con pompa di calore geotermica, è possibile ridurre ulteriormente il valore dei fabbisogni energetici. Il punto di forza del progetto risiede nel minimizzare a cascata i consumi per arrivare a definire concretamente un’unità abitativa ad “impatto zero”. Complessivamente, per ciò che riguarda i consumi annuali relativi alla climatizzazione, si parte da un fabbisogno termico totale che ammonta a 111.400 kWh/anno e che si traduce, considerando i COP/EER stimati, in riscaldamento e raffrescamento, ad un consumo elettrico di 28.500 kWh. Per quanto riguarda la produzione di acqua calda sanitaria, il dimensionamento dell’impianto prevede l’integrazione con il solare termico, mentre l’energia elettrica, ridotta notevolmente per le scelte impiantistiche adottate, verrà fornita da un sistema di pannelli fotovoltaici semi-integrati nella struttura del tetto, di potenza installata leggermente inferiore ai 20 kW, per poter usufruire del regime contrattuale di “scambio sul posto” in CONTOENERGIA. Si stima una Producibilità Reale Netta dell’impianto fotovoltaico leggermente in esubero rispetto ai fabbisogni elettrici relativi alla sola climatizzazione, in modo tale da coprire parte dei restanti consumi relativi alle varie utenze dell’edificio. Lo scambio “geotermico” di calore avviene con l’acqua di falda secondo il principio dello stoccaggio dell’energia termica nell’acquifero, attraverso pozzi di emungimento ed iniezione di acqua con il generarsi, a regime, di un polo “freddo” ed uno “caldo” che, con inversione stagionale di ciclo, ottimizza ulteriormente il processo rispetto ai tradizionali sistemi geotermici. Per studiare proprio l’efficienza del particolare processo geotermico, una parte del lavoro è stata incentrata sulla fase “simulazione”. Lo scopo dell’analisi di simulazione dell’andamento di temperature nell’acquifero è stato quello di analizzare il trend di variazione delle isoterme in modo da riflettere che il campo di temperature dell’acquifero risulta sensibile alle quantità di acqua prodotte ed iniettate e alla temperatura di iniezione. Lo studio del trasporto di calore nell’acquifero consente di avere maggiori informazioni sull’efficienza dello stoccaggio di energia termica e sulle sue caratteristiche, nonché sulle variazioni indotte nell’acquifero ed il relativo impatto. Gli interessanti esiti di questo studio sono molteplici. Seppur a scala prototipale, CasaEnergia riflette i canoni di una reale unità abitativa, calata nel nostro contesto ambientale e “amministrativo”. Oltre a caratterizzare inoltre il comportamento del sistema nella sua globalità edificio-ambiente per ciò che riguarda l’analisi dell’efficienza in termini di resa impiantistica, l’approccio utilizzato inoltre, mette in luce anche l’aspetto che riguarda l’impatto che esso ha sulle matrici ambientali rispetto allo stato iniziale, antecedente all’intervento antropico. Aspetti e risultati che andranno verificati e tarati con la messa in opera dell’edificio stesso.