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rapporti - Deliverable

Studio sul potenziale di geoscambio in aree estese, modellistica termica del sottosuolo e Ground Response Test

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Studio sul potenziale di geoscambio in aree estese, modellistica termica del sottosuolo e Ground Response Test

Indagini geologiche di dettaglio su aree a vasta scala per valutare il potenziale digeoscambio termico del terreno a supporto dell’utilizzo di sonde geotermiche di tipo closed loop. Modellazione della risposta termica del terreno con procedure numeriche analitiche e approccio modellistico pienamente in 3D.

La geotermia a bassa entalpia è una fonte rinnovabile che può fornire un valido contributo al risparmio energetico e quindi al contenimento delle emissioni dei gas serra. Il suo sfruttamento è ormai una tecnologia solida e robusta che può essere applicata in vari settori edilizi che vanno dalle singoli abitazioni fino alla scala di quartiere. Le attività sono state svolte per dare un contributo all’applicazione di questa tecnologia e sono state eseguite delle indagini geologiche di dettaglio per quantificare il potenziale di geoscambio dei terreni. I risultati conseguiti indicano che partendo da informazioni geologiche anche frammentarie si può ottenere una buona mappatura delle capacità di geoscambio del terreno che è fondamentale per una corretta progettazione degli impianti. Sono presentati i risultati ottenuti su quattro diverse aree italiane e precisamente: un’area del nord nota come Isola Bergamasca, due aree del centro-sud (comuni di Solofra e Nocera Inferiore) e un’area del sud in Calabria sponda mare Tirreno. Inoltre sono state analizzate in dettaglio due aree campione ubicate nelle città di Alessandria e di Genova che riguardano rispettivamente un condominio di 12 appartamenti e un edificio di 6 piani in ristrutturazione. Per sviluppare una metodologia di supporto alla progettazione degli impianti, sono state eseguite delle modellazioni numeriche utilizzando dapprima la metodologia standard analitica per passare poi amodelli numerici 3D tipo FEM che consentono analisi più dettagliate e una più accurata valutazione delle evoluzioni del campo termico profondo che è importante per stimare l’efficienza nel tempo degli impianti. Per la modellazione analitica è stato utilizzato il codice commerciale GeoTermus mentre perquella numerica 3D è stato utilizzato il codice Tough2Rds utilizzato con successo per la modellazione dei serbatoi geologici di CO2; il codice tratta in modo sofisticato la propagazione del calore nelle rocce. Le analisi numeriche sono state focalizzate sempre sul caso di Alessandria e i risultati hanno evidenziatoi limiti della modellazione analitica e dell’impianto progettato che prevede solo il riscaldamento invernale che ha portato a una perdita di efficienza nel tempo. I risultati con il codice 3D-FEM sono stati confrontati e validati con i dati sperimentali del monitoraggio dell’impianto di Alessandria in corso da alcuni anni e hanno dimostrato l’accuratezza del metodo 3D. E’ stata analizzata anche la strumentazione per il Ground Response Test e studiata la proceduramatematica per il calcolo della risposta termica di un pozzo.

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