L’energia geotermica si espande oltre le singole abitazioni

Per le singole abitazioni, la tecnologia a pompa di calore geotermica è un modo efficiente per fornire riscaldamento e acqua calda. Grazie a un progetto finanziato dall’UE, nuove tecniche computerizzate rendono possibile l’utilizzo di tale tecnologia per gli edifici di grandi dimensioni.

Energia

Utilizzando la terra come una fonte di energia naturale, le pompe di calore geotermiche (GHP) guadagnano sempre più popolarità, offrendo minori costi di energia e diminuendo le emissioni di gas a effetto serra. In genere, tali sistemi utilizzano uno scambiatore di calore a contatto con il suolo o con le acque sotterranee per estrarre o dissipare calore. Le GHP verticali sono tra le più popolari. Gli scienziati hanno avviato il progetto ECO-GHP (Multi-criteria assessment and optimization of geothermal heat pump systems), finanziato dall’UE, per ridimensionare la tecnologia GHP dalle singole case agli edifici più grandi. Innovative metodologie di valutazione e ottimizzazione computerizzate consentono di progettare una configurazione ottimale di GHP multiple. L’approccio di tale metodologia include giudizi sulla valutazione del ciclo di vita delle diverse configurazioni GHP e sui criteri tecnico-economici. Impiegando metodi di programmazione lineare e algoritmi evolutivi, combinati con l’elaborazione numerica e analitica, gli scienziati hanno studiato vari scenari ipotetici e realistici. Tali scenari comprendevano la presenza o l’assenza di flusso delle acque sotterranee, nonché condizioni idrogeologiche omogenee ed eterogenee. Inoltre, hanno ispezionato campi GHP di diverse dimensioni, con necessità di energia per il riscaldamento e il raffreddamento variabili a seconda della stagione. Il team ha scoperto che la configurazione GHP ottimale risultava essere sui bordi del campo, anziché risiedere in una struttura a reticolo, aumentando così la quantità di calore conduttivo laterale. Le simulazioni hanno confermato un miglioramento rispetto alle pratiche convenzionali. Il progetto ECO-GHP ha introdotto una metodologia robusta che può essere applicata a varie condizioni geologiche per la pianificazione e il funzionamento di GHP multiple. Se progettati e installati correttamente, questi sistemi offrono un’alternativa interessante al riscaldamento degli ambienti a base di combustibili fossili.