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n.15 settembre 2014
ACQUA
SOLUZIONI
Le politiche dei paesi industrializzati si stanno focalizzando
sulla riduzione delle emissioni GHG (Gas ad effetto serra) tra-
mite l’uso razionale dell’energia, il risparmio energetico e la
promozione delle energie rinnovabili.
Tra le varie fonti energetiche rinnovabili rientra anche lo sfrut-
tamento dei rifiuti a fini energetici e, caso particolare presen-
tato nel presente articolo, l’utilizzo delle acque reflue urbane
mediante pompa di calore. Più in generale lo sfruttamento di
risorse energetiche a bassa entalpia mediante pompa di ca-
lore rientra nelle applicazioni di geotermia/idrotermia a bassa
entalpia.
Infatti lo sfruttamento di energia termica a bassa entalpia con-
tenuta negli acquiferi o nel terreno mediante una pompa di
calore, viene definita geotermia a bassa entalpia. Se la risorsa
energetica è costituita da acqua (sia essa proveniente da un
corpo idrico superficiale, da un acquifero, oppure acque re-
flue) si parla di idrotermia.
La geotermia a bassa entalpia si è diffusa notevolmente a par-
tire dagli anni ’80, a seguito dell’introduzione nel mercato delle
pompe di calore.
Prima di allora lo sfruttamento delle risorse a bassa entalpia
non era economicamente conveniente, mentre attualmente i
diversi sistemi di pompe di calore ad alta efficienza disponibili
sul mercato, sono in grado di garantire COP elevati ed utiliz-
zare vantaggiosamente il calore contenuto in corpi a bassa
temperatura.
L’energia che viene trasferita è esclusivamente energia termi-
ca destinata a raffrescare o riscaldare le utenze finali. Il rap-
porto medio tra l’energia termica trasferita e l’energia elettrica
spesa per il trasferimento viene definito COP (Coefficient Of
Performance) e indica il rendimento della pompa di calore. Ti-
picamente il COP assume valori compresi tra 3 e 6, che signi-
fica che per ogni kWh di energia elettrica consumata si otten-
gono 3÷6 kWh di energia termica disponibile all’utenza.
La pompa di calore può svolgere sia la funzione di riscalda-
mento che di raffrescamento: nei mesi invernali il calore viene
trasferito dalla sorgente, che risulta raffreddata, all’edificio che
viene riscaldato; viceversa nei mesi estivi dove l’edificio risulta
raffrescato e il serbatoio energetico riscaldato.
Limiti e benefici dell’applicazione della geotermia
Dal punto di vista dei benefici ambientali, l’utilizzo delle pompe
di calore riduce il consumo di energia primaria e, conseguen-
temente, le emissioni di gas serra se il COP > 2,5 consideran-
do i rendimenti delle centrali a combustibili fossili e le perdite
della distribuzione elettrica.
Il riscaldamento geotermico di quartieri abitativi richiede un
investimento di capitali ingente sopratutto per le perforazioni
(sonde geotermiche e/o pozzi di captazione acqua di falda e di
reiniezione). In confronto ai sistemi convenzionali, però, i costi
operativi sono più bassi e derivano dall’energia elettrica per gli
impianti e dalla manutenzione.
Il payback time dipende dal costo dell’energia elettrica e dalle
prestazioni del sistema in termini di COP ed è normalmente
inferiore a 10 anni.
*Elisas Ambiente
Enrico Olivari*
Il calore contenuto nelle acque reflue può essere sfruttato mediante una pompa di calore
per climatizzare gli edifici. La tecnologia innovativa proposta da Elisas Ambiente si basa
sul recupero energetico interno, cioè lo sfruttamento delle acque reflue grezze effettuato
all’interno dell’edificio.
URBAN WASTEWATER
TO ENERGY
CLIMATIZZARE GLI EDIFICI RECUPERANDO
L’ENERGIA DELLE ACQUE REFLUE
