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Pompa di calore geotermica associata ad impianto PV

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  • Pompa di calore geotermica associata ad impianto PV

    Salve a tutti.
    Mi sono appena laureata in ingegneria energetica e mi sto approcciando per la prima volta al mondo reale, per così dire. Sto cercando un sistema ottimale da poter impiegare in nuove costruzioni edilizie residenziali. Con la nuova normativa è necessario installare almeno 1 kW ogni 65 m2 di superficie, per cui è praticamente obbligatorio installare dei pannelli fotovoltaici. Dato ciò ho cercato un sistema per massimizzare il beneficio che è possibile trarre dall'installazione di questi sistemi e ho trovato il sistema Ecube proposto da Solink, che essenzialmente utilizza una pompa di calore geotermica che può produrre calore sfruttando il calore recuperato dal sistema fotovoltaico (spero di essermi spiegata abbastanza bene). Quello che mi lascia perplessa è lo scambiatore geotermico utilizzato da questo sistema, perchè i sembra un po' troppo compatto per assicurare uno scambio termico ottimale, e ho paura che dopo alcuni anni la deriva termica del terreno diventi insostenibile. Qualcuno conosce già questo sistema? O comunque secondo voi potrebbe essere un sistema valido?

    Grazie

    Spero di non aver sbagliato sezione, non ho mai usato un forum.

  • #2
    non lo conosco ma da quel che leggo loro stessi non lo considerano una sonda geotermica ma un ACCUMULATORE geotermico..per cui in pratica dicono che lo devi usare in abbinamento con un campo solare che di giorno "ricarica" l'accumulo. probabilmente la pdc che usano è prevista per funzionare con sonde geotermiche, quindi con T di acqua glicolata in immissione attorno a 1 grado, con ritorno a -5.

    In queste situazioni il campo solare (che non ha un vetro davanti, ma un pannello fv non trasparente) scambia con l'aria esterna, che per la maggior parte delle ore è a T superiore a -5...quindi in pratica raccoglie energia dall'aria, ghiacciando i pannelli (ma piu son freddi piu il fv funziona bene)...se l'energia cosi raccolta non basta, quello che manca lo si prende dal terreno, che in partenza è a 12 gradi e puo andare sino a-5..e per andarci probabilmente ci impiega parecchi giorni, ma difficilmente si hanno piu di 5-7 giorni senza sole...quando poi torna il sole, il pannello FV si scalda e l'energia termica raccolta aumenta, probabilmente oltre le necessita della pdc, e l'esubero viene mandato nel terreno..che se era sceso a -5, viene riportato a T superiori , durante una settimana di bel tempo, utili poi per una nuova situazione perturbata.

    Tieni conto che magari in certi frangenti (casa calda e ore notturne) la pdc si puo anche fermare..ma se hai terreno a -3 e T esterna notturna a +3..puoi comunque ricaricare il terreno anche di notte...approddittando dello scambio in aria del campo solare anche di notte.


    Insomma, se ben dimensionato in base alle condizioni climatiche medie del sito e delle necessita del fabbricato, potrebbe funzionare.

    La mia impressione è che probabilmente è una complicazione impiantistica tale che non è detto che sia conveniente rispetto a soluzioni basate su pdc aria-acqua moderne e performanti.
    E' vero che il pannello solare è molto efficiente se lo faccio lavorare con T molto basse, addirittura inferiori alle T ambiente...come è pure vero che una pdc acqua acqua ha un cop medio piu elevato di una aria acqua (almeno al Nord Italia), ma se abbino tutto ad un campo FV, il costo di gestione della casa cala a livelli talmente irrisori, che anche un risparmio del 30% di tali costi (già bassi) non è in grado di ripagare investimenti incrementali costosi.
    Poteva andare bene quando sul mercato non vi erano pdc inverter dotate di gas injection, che le rende adatte a lavorare anche a -15 senza perdita di potenza e con un calo di COP poco rilevante (grazie all'apporto del fv in SSP), ma siccome tali macchine esistono..una pdc e un campo FV risolvono praticamente il 99% dei casi...lasciando fuori le zone alpine di montagna, dove comuqnue la biomassa la fa da padrona e il geotermico tradizinale forse è piu indicato (perche poi il campo FV con la neve sopra non rende piu)
    CASA NO GAS: Costruzione anni '30, No Cappotto, Doppi Vetri, Isolamento Solaio,4 lati liberi SUPERFICIE RISCALDATA: 250 mq su 2 Piani (Radiante) + Taverna 120 mq (Fancoil, in modo discontinuo) GENERATORE: PDC 12 kW Zubadan Mitshubishi+ Boiler 200 Lt per ACS RAFFRESCAMENTO: Aermec on-off FV: 15,18 kW di Sunpower + Tigo (pesanti ombre) CUCINA Induzione

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    • #3
      Interessante però ... dite che la possibilità di immagazzinare calore per tutto il periodo estivo non dia un vantaggio alla temperatura di lavoro delle sonde durante il periodo invernale o sia solo energia e calore perso ?

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      • #4
        no, è interessante e lo si fa...mi pare ci siano quartieri i Germania dove hanno messo testato un accumulo di pozzi geotermici con obiettivo stagionale.
        E comunque chi vende geotermico dice sempre che sarebbe bene in estate fare raffrescamento, per lavorare a ciclo inverso e ricaricare terreno..che in effetti dopo qualche anno di sfruttamento tende a restare perennemente freddo.
        un mio amico ha le sonde e ha notate che il primo anno aveva T di arrivo acqua piu elevate del secondo anno e dei successivi..ma dopo primo anno gli pare una situaizone stabilizzata..probbailmnete quando il terreno intorno alla sonda raggiunge equilibrio medio stagionale con il terreno piu lontano, non cala piu..e s etutto è ben dimensionato..va bene..ma ovvio che se in estate lo ricarichi (ad esempio smaltendo solare termico in esubero), poi te o ritrovi piu caldo a dicembre, di certo.

        però penso che "scaldarlo apposta" non serva..cioè comuqnue scaldare significa dover mettere solare in piu e far andare una pompa..per migliorare magari cop invernale di 0,2...che vale meno dell'energia elettrica spesa per scaldare e dell'0investimento incrementale in solare termico.

        Io poi penso che in ogni caso il geotermico sia inutile fuori dalle zone prettamente alpine..zone F e molto nevose, con carichi termici elevati (terziario)..in altre situazioni le aria acqua bastano e avanzano...con costi e complicazioni minori.
        CASA NO GAS: Costruzione anni '30, No Cappotto, Doppi Vetri, Isolamento Solaio,4 lati liberi SUPERFICIE RISCALDATA: 250 mq su 2 Piani (Radiante) + Taverna 120 mq (Fancoil, in modo discontinuo) GENERATORE: PDC 12 kW Zubadan Mitshubishi+ Boiler 200 Lt per ACS RAFFRESCAMENTO: Aermec on-off FV: 15,18 kW di Sunpower + Tigo (pesanti ombre) CUCINA Induzione

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        • #5
          Mha .... non so ... vedendo quanto guadagnava che raffrescava con acqua piovana l'impianto fotovoltaico mi verrebbe quasi da pensare che nel periodo estivo l'energia per raffreddare i pannelli (E quindi avere un maggior rendimento degli stessi) e tirarci fuori l'energia elettrica per far circola il calore assorbito dalla PDC ci salti fuori quasi gratis ? O no ?

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          • #6
            Non saprei....ma resta il fatto che investire in una geotermica ha poco senso e quindi tutto il,resto non serve a nulla....compreso raffreddamento FV.
            CASA NO GAS: Costruzione anni '30, No Cappotto, Doppi Vetri, Isolamento Solaio,4 lati liberi SUPERFICIE RISCALDATA: 250 mq su 2 Piani (Radiante) + Taverna 120 mq (Fancoil, in modo discontinuo) GENERATORE: PDC 12 kW Zubadan Mitshubishi+ Boiler 200 Lt per ACS RAFFRESCAMENTO: Aermec on-off FV: 15,18 kW di Sunpower + Tigo (pesanti ombre) CUCINA Induzione

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            • #7
              Scusi, ma leggo ovunque nei suoi post che è meglio installare una pdc aerotermica, che il geotermico è inutile ecc.

              Le pdc hanno tutte un problema: l'investimento iniziale e, in Italia, un rapporto tra prezzo del kWh elettrico e del kWh termico a metano molto sfavorevole. Vale per l'aerotermico come per il geotermico.
              Con la geotermia però si riesce a incrementare i COP in modo importante, cosa che - considerati anche gli incentivi - porta a payback time simili.
              Che, bisogna essere sinceri, in Italia senza incentivi sarebbero nell'ordine dei 20-30 anni rispetto alla caldaia a metano, ma si riducono (del 65%) grazie agli incentivi nelle ristrutturazioni.

              Le pdc geotermiche hanno però vantaggi come la minor rumorosità, l'assenza di ventole esterne da installare, maggiore efficienza alle temperature più basse...

              Quanto allo stoccaggio geotermico, condivido che su una piccola utenza sia una complicazione impiantistica probabilmente inutile (mentre può aver senso su una grande utenza).
              Il terreno si raffredda sì, ma il dimensionamento delle sonde geotermiche prevede questo fenomeno e la lunghezza delle sonde deve garantire che, in un arco temporale lungo, la temperatura del fluido termovettore non raggiunga valori troppo bassi (di solito tra 0°C e -5°C), anche per mantenere un sufficiente vantaggio di efficienza rispetto alla soluzione aerotermica.

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