Francesco Tinti, Sara Focaccia, Alberto Barbaresi, Emanuele Mandanici Piacenza, Geofluid, Mercoledì 03 Ottobre 2018 Utilizzi innovativi della geotermia: lo stoccaggio del calore nel sottosuolo Una nuova configurazione di sistema geotermico superficiale, per massimizzare il potenziale di stoccaggio di calore nel sottosuolo. Francesco Tinti, Sara Focaccia, Alberto Barbaresi, Emanuele Mandanici Università di Bologna

Piacenza, Geofluid, Mercoledì 03 Ottobre 2018 Installazioni geotermiche classiche: riempimento in cemento Modello TRCM di sonda geotermica verticale immersa in cemento Range di conduttività termica del cemento utilizzato per applicazioni geotermiche: 0.8 - 2.3 W/(m∙K)

Piacenza, Geofluid, Mercoledì 03 Ottobre 2018 L’importanza della corretta posa del cemento. Incertezze e rischi Conduttività termica misurata in laboratorio differente dalla posa in sito: Dimensione del supporto di misura Eventuali problemi/falle nella posa  Impossibilità di avere una misura precisa nella realtà della conduttività termica del cemento posato  Normalmente, la performance del cemento posato è peggiore rispetto a quella misurata in laboratorio Presenza di vuoti e intercapedini d’aria provocano un decremento di performance Modified from Philippacoupolos and Berndt, 2001

Piacenza, Geofluid, Mercoledì 03 Ottobre 2018 Una possibile alternativa Modello TRCM di sonda geotermica verticale immersa in un fluido Estensione ai sistemi superficiali: canestri, spirali…

Piacenza, Geofluid, Mercoledì 03 Ottobre 2018 Potenzialità e limiti dello stoccaggio di calore modello BTES Stoccaggio di calore in eccesso  aumento dell’efficienza globale Esempio con pannelli solari termici Limiti: Condivisione del medesimo circuito  Stoccaggio possibile solo a impianto geotermico spento. Decremento di efficienza per l’utilizzo del campo sonde per il raffrescamento estivo  Limiti nell’applicazione in clima mediterraneo.

Piacenza, Geofluid, Mercoledì 03 Ottobre 2018 Sperimentazione in Istria Due campi sperimentali di canestri geotermici Campo di 7 canestri, tutti sommersi in acqua (Buzet) Campo di 14 canestri, con 2 canestri sommersi in acqua (Labin)

Piacenza, Geofluid, Mercoledì 03 Ottobre 2018 Sperimentazione in Istria – TRT (Labin)

Piacenza, Geofluid, Mercoledì 03 Ottobre 2018 Sperimentazione al LAGIRN - UNIBO Installazione di 2 spirali geotermiche, di cui 1 immersa in acqua e TRT per comparazione dell’efficienza

Piacenza, Geofluid, Mercoledì 03 Ottobre 2018 Sperimentazione al LAGIRN - UNIBO Sonda elicoidale inserita in un supporto riempito d’acqua Sonda elicoidale installata nel terreno

Piacenza, Geofluid, Mercoledì 03 Ottobre 2018 Risultati preliminari

Piacenza, Geofluid, Mercoledì 03 Ottobre 2018 Misure termografiche Esecuzione di misure con termocamera Monitoraggio temperatura superficiale Definizione dell’area di influenza delle sonde Calibrazione delle immagini termiche in corso.

Piacenza, Geofluid, Mercoledì 03 Ottobre 2018 Analisi dei risultati dei TRT Valutazione dell’efficienza dei due sistemi a spirale testati Spirale tradizionale Spirale immersa Massimo DT generato tra ingresso e uscita 0.3 °C 0.7 °C Massima temperatura nel circuito ritorno 58.64 °C 57.16 °C Potenza media scambiata sul breve periodo (primi 5 giorni) ≃200 W ≃800 W Potenza media scambiata sul lungo periodo (3 settimane) ≃100 W ≃300 W Decremento di potenza scambiata con il terreno -50.0% -62.5% Per la spirale tradizionale, in installazione in argilla e argilla sabbiosa, i valori di potenza sono in linea con le schede tecniche dei produttori commerciali.

Piacenza, Geofluid, Mercoledì 03 Ottobre 2018 L’impatto del moto dell’acqua superficiale Data Mm Pioggia 04/06/2018 05/06/2018 06/06/2018 0.4 07/06/2018 6.2 08/06/2018 54.6 09/06/2018 10/06/2018 11/06/2018 2.2 12/06/2018 0.2 13/06/2018 14/06/2018 27.6 15/06/2018 16/06/2018 17/06/2018 Fonte: ARPAE Stazione Meteo Bologna Urbana

Piacenza, Geofluid, Mercoledì 03 Ottobre 2018 Temi di discussione EFFICIENZA Iniziale aumento di efficienza Sul lungo periodo, tendenza a ridursi il vantaggio acquisito COSTI DI INSTALLAZIONE Caso di canestri geotermici: poco superiori allo standard Caso di sonde verticali: ancora da verificare TEMPI DI INSTALLAZIONE Inferiori allo standard, data la rigidità e semplicità di installazione

Piacenza, Geofluid, Mercoledì 03 Ottobre 2018 Conclusioni NECESSITA’ E SOLUZIONI Necessità di calcolare i tempi ottimali di recupero a impianto spento nella soluzione con spirale geotermica immersa. Necessità di ricambio dell’acqua per mantenere alte le efficienze. Da necessità a opportunità  possibile integrazione con serbatoi di recupero acque piovane/acque per usi secondari, sia in ambito urbano che rurale. SVILUPPI FUTURI Sperimentazione come stoccaggio di calore di scarto a breve-medio periodo, senza interrompere il funzionamento della sonda/spirale geotermica, incrementandone l’efficienza. Sperimentazione di una sonda verticale immersa Aumento della profondità di posa.

Piacenza, Geofluid, Mercoledì 03 Ottobre 2018 GRAZIE PER L’ATTENZIONE Contatti: francesco.tinti@unibo.it www.dicam.unibo.it