Per gli edifici della provincia autonoma di Trento geotermia con meno sonde, ma più profonde

Per il riscaldamento e il raffrescamento estivo, la Provincia autonoma di Trento ha scelto per i suoi edifici un impianto con sonde geotermiche verticali abbinate a pompe di calore Elco Italia Aquatop.
Il sistema consente lo scambio di energia direttamente con l’acqua di falda attraverso le sonde geotermiche, permettendo di utilizzare l’enorme energia presente nei “reservoir” geotermici.
Grazie alle condizioni di temperatura favorevole degli strati geologici profondi, poiché poco influenzati dalle condizioni climatiche ambientali, è possibile, attraverso la pompa di calore geotermica reversibile, ottenere  un elevato rendimento energetico con un ridotto impatto ambientale.
La pompa di calore Aquatop T-H installata ha potenza termica di 44 kW, raggiunge temperature di mandata particolarmente elevate e offre la possibilità di fornire acqua a 60°C. Il suo funzionamento è estremamente silenzioso ed è stato ottenuto grazie alla doppia sospensione a vibrazione libera del compressore e al corpo della termopompa dotato di un ottimo isolamento.

 L’impatto termico sul sottosuolo

Alla fine dei lavori è stata effettuata un’analisi di impatto termico dell’impianto geotermico, una modellazione numerica che consente di constatare l’impatto termico dei carichi energetici dell’edificio sul sottosuolo, sia in inverno che in estate.
“L’analisi – spiega il geologo Giovanni Manfroi e responsabile dei lavori – ha mostrato che la maggiore profondità raggiunta dalle sonde ha rappresentato un grande beneficio poiché gli strati profondi della roccia si sono rivelati ricchi di acqua, con una falda acquifera in movimento. Essa ha un grosso potere rigenerativo del sottosouolo che permette di azzerare l’anomalia termica indotta dall’impianto grazie alla somma del trasporto termico per conduzione termica ed al contributo del fluido in movimento del sottosuolo”.
Il tutto si traduce in una maggiore efficienza dell’impianto ed un vantaggio dal punto di vista ambientale perché non si va ad alterare l’equilibrio preesistente.

 La manutenzione

Essendo a circuito chiuso con materiale in polietilene ad alta densità, l’impianto geotermico non deve subire alcuna manutenzione nell’arco della sua vita. È immediatamente constatabile in fase di primo avviamento se sussistono problemi di tenuta o perdite di carico sui circuiti, quindi dopo il collaudo e la messa in funzione non occorre più alcuna azione sulle sonde.
L’unica manutenzione che deve essere effettuata è lato centrale termica, quindi la classica alla pompa di calore ogni 6 mesi in occasione dell’inversione tra caldo e freddo.
“Le sonde geotermiche di ogni circuito – racconta il geologo –  sono ispezionabili da un pozzetto adiacente all’ingresso della sala tecnica. Ogni circuito è dotato di valvole a sfera, viene intercettato in entrata ed in uscita e accoppiato ad un flussometro. Questo per controllare in corso di funzionamento il flusso per ciascun circuito e per realizzare il bilanciamento tra il circuito più vicino e quello più distante alla sala tecnica”.

Il geologo | Giovanni Manfroi, divisione geotermia di Elco

“La grande difficoltà che abbiamo incontrato in fase di realizzazione dell’impianto era legata ad un problema di tipo geologico. Trattandosi di un impianto per un organo pubblico, era già stato deciso un preciso capitolato tecnico a seguito di un computo metrico, quindi era già stabilito che gli 800 metri lineari disponibili sarebbero stati suddivisi in 8 sonde da 100 metri ciascuna.
Dopo aver realizzato il Trt, test di risposta termica, obbligatorio per gli impianti superiori a 30 kW, però, abbiamo riscontrato che la suddivisione degli strati nel sottosuolo, quindi l’assetto geologico, era leggermente diverso da quanto previsto in fase preliminare".
Quindi, dott. Manfroi, cosa avete dovuto fare?
In corso d’opera abbiamo dovuto quindi adattare in modo diverso il dimensionamento delle sonde geotermiche per ottimizzare l’intero sistema. A parità di metri lineari complessivi abbiamo utilizzato 7 sonde da 115 metri e non più 8 da 100 metri.
Facendo così abbiamo ottimizzato la resa termica, evitando l’attraversamento di uno strato superficiale presente in quella zona, molto difficile da perforare poiché presentava trovanti, cioè blocchi di porfido dal diametro importante. Una volta attraversato questo strato, la perforazione prosegue senza difficoltà, quindi è fondamentale affrontare al meglio questo primo step. 
Meno sonde ma più profonde hanno ottimizzato la resa termica. Ma questo vale per tutti gli impianti geotermici?
No, non esiste una soluzione migliore in assoluto. Occorre decidere caso per caso per valutare il numero e la lunghezza delle sonde geotermiche in funzione dei fabbisogni energetici di riscaldamento e raffrescamento dell’edificio e delle specifiche caratteristiche geologiche.
Ad esempio, se questo stesso impianto fosse stato realizzato in un terreno argilloso, avremmo avuto una risposta completamente diversa, decisamente peggiore.
Qual è il terreno più performante dal punto di vista geotermico?
La roccia compatta oppure materiali alluvionali o rocciosi attraversati da una falda acquifera in movimento.