Weishaupt - POMPE DI CALORE

7. Pompe di calore geotermiche

7.3 Sonda geotermica verticale - geoplus

Sistemi di rivestimento del foro

Weishaupt con Baugrund Süd per le sonde geotermiche, tranne

nei casi di rocce integre, installa le sonde stesse con tubazione

di rivestimento provvisorio in acciaio; questo garantisce una

operazione di posizionamento che non compromette lo stato

delle tubazioni in polietilene (PE-RC) costituenti la sonda e per-

mette di raggiungere la quota di progetto.

Tipo di trivella

Weishaupt - Baugrund Süd utilizza trivelle, che non sono altro

che impianti di trivellazione, dotate di doppia testa di rotazione

che consente contestualmente alla perforazione, il posiziona-

mento del rivestimento provvisorio del foro (tubo esterno).

Questi macchinari a doppia testa di rotazione in dotazione a

Weishaupt - Baugrund Süd, sono più efficienti di quelli a singola

testa poiché permettono di far fronte a qualsiasi tipo di terreno;

avendo al tempo stesso costi elevati, sono a disposizione di ben

pochi fornitori di geotermia. Parallelamente le dimensioni e la

7.3.4 Tipi di sonde

La sonda geotermica verticale è il componente più importante

dell’impianto geotermico: realizza lo scambio termico con il sot-

tosuolo con sistema a circuito chiuso.

La profondità di installazione varia da 80-120 metri anche se si

possono raggiungere valori superiori fino a 300 metri.

La tipologia più comune è quella del tubo a "U" che può essere

a singola "U" o doppia "U".

Le sonde a doppia "U" hanno una maggior efficienza per via

della superficie di scambio superiore, raggiungono più facil-

mente il moto turbolento, e qualora si verificasse un’occlusione

o rottura di uno dei circuiti ad "U", la funzionalità dell’impianto

non subirebbe gravi ripercussioni, poiché a seconda delle condi-

zione geologiche, verrebbe comunque garantita una resa del

70 - 75 % di quella di origine.

Il piede della sonda ad "U" è sicuramente il punto critico dello

scambiatore, Weishaupt - Baugrund anche per questa ragione

utilizza solo una sonda geotermica completa di terminale con

certificato di collaudo.

Inserimento sonde in PE-RC nel foro

L’operazione di inserimento della sonda nel foro, viene eseguita

collocando la stessa prima in un tamburo, che permette di svol-

gere le bobine dei 5 tubi (4 della sonda a doppia "U" ed un

quinto per l’iniezione della miscela) in modo corretto inseren-

dole nel foro.

Si riempie la sonda con acqua per appesantirla e per evitare il

galleggiamento nel foro in presenza di falde.

Durante questa operazione, è da porre attenzione al rischio di

abrasione delle sonde stesse, dovuto ad eventuale sfregamento

contro i bordi metallici delle camice contro strutture metalliche

della macchina di perforazione, per ovviare a tale rischio e per

massa, superiori a quelle delle trivelle tradizionali a singola testa

di rotazione, richiedono una verifica attenta degli spazi di mano-

vra.

Residui di perforazione

Sono distinti a seconda del metodo di perforazione adottato e

prevedono la raccolta del residuo di scavo verso un container

nel caso di rotopercussione o vasche stagne nel caso di circola-

zione di fanghi. Questi residui di perforazione vanno trattati se-

condo quanto previsto dalle norme e regolamenti locali (regio-

nali e comunali) . È opportuno precisare che qualora i detriti non

fossero ”contaminati” da prodotti usati in perforazione (come di

norma succede nella perforazione a rotopercussione a foro rive-

stito usata da Weishaupt - Baugrund Süd) questi non richiede-

rebbero trattamenti speciali, potrebbero essere accolti in una

discarica tradizionale (per un foro di 100 m si hanno in media

1,5-2,0 mc di detrito).

garantire una maggior longevità alla sonda, Weishaupt -

Baugrund utilizzano tubi in PE-RC (resistant to crack).

Cementazione del foro

Quando la sonda geotermica è stata collocata nel foro alla

profondità prevista si deve procedere all’iniezione nel foro di un

prodotto premiscelato, composto da bentonite, leganti minerali

cementizi e composti stabilizzatori della conducibilità termica.

Detta iniezione, viene effettuata dal fondo foro collegando l’i-

niettore, il quinto tubo calato con la sonda, di norma in PE- DA

25.

La cementazione per risalita consente di ottenere un ottimo

riempimento dello spazio rimasto tra la sonda geotermica ed il

foro, evitando di lasciare dei vuoti; questo ovviamente consente

uno scambio termico ottimale tra il fluido che circola nella

sonda ed il terreno per tutta la lunghezza della stessa.

La caratteristica del prodotto premiscelato, è quella di avere una

conducibilità termica di ca 2W/m°K, simile a quella del terreno,

essere leggermente espansivo per sigillare meglio il foro;

moderatamente elastico, in modo da non fratturarsi, una volta

solidificato intorno ai tubi della sonda, per lievi sollecitazioni

meccaniche.

Collaudo idraulico delle sonde: test di tenuta e di portata

La prova di tenuta della sonda geotermica ricolmata intera-

mente con acqua deve essere effettuata ad un minimo di 6 bar;

durata: minimo 4 ore (diminuzione di pressione tollerata:

0,5 bar).

A seguire si dovrà effettuare una prova di portata idraulica.

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