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  TitoloSistema di protezione per sonde geotermiche
  Sommario
L’invenzione consiste in una innovativa modalità di inserimento delle sonde geotermiche nel terreno, che garantisce un valido supporto ai progettisti, agli installatori di sonde e agli utilizzatori finali in termini di incremento di performance e miglioramento dell’affidabilità.
  Stato della tecnica
Il contesto di riferimento è quello della geotermia a bassa entalpia per la climatizzazione degli edifici tramite l’utilizzo di sistemi a circuito chiuso, detti «sonde geotermiche». Tali sistemi permettono di estrarre energia termica dal terreno, senza scambio di fluidi, attraverso il fenomeno della conduzione termica. Nonostante le notevoli potenzialità offerte da tali sistemi, il mercato di riferimento sta incontrando barriere allo sviluppo, di carattere tecnico, economico/finanziario e assicurativo, che ne hanno rallentato la piena e completa diffusione. Tali difficoltà sono dovute agli elevati costi di installazione uniti alla difficile, se non impossibile, manutenzione, che ne pregiudica quindi l’affidabilità sul lungo periodo. Questo implica la necessità di adeguate coperture assicurative del sistema geotermico e, in caso di rottura, di interventi impattanti e costosi per la sostituzione.
  Invenzione
Il sistema tradizionale per l’installazione delle Sonde Geotermiche Verticali prevede le seguenti fasi: la perforazione del terreno, l’inserimento diretto della Sonda, la cementazione e infine il collegamento al sistema di climatizzazione. La Sonda, una volta installata, risulta quindi inamovibile. La tecnologia qui brevettata prevede invece l’inserimento e la cementazione di un innovativo Sistema di Protezione, all’interno del quale è racchiusa la Sonda, immersa in un liquido termovettore che favorisce l’innesco di fenomeni di convezione naturale indotta, incrementando quindi la resa termica. Gli studi del modello termico su un prototipo in piccola scala dimostrano che lo scambio termico e la capacità di estrazione di energia dal sottosuolo risultano incrementati. Al contempo, grazie all’introduzione del Sistema di Protezione, la Sonda può essere rimossa, ad esempio per sostituzioni in casi di rottura, per controlli di buon funzionamento e per potenziamenti successivi con il progredire della tecnologia.
  TitolaritàAlma Mater Studiorum Università di Bologna
  Proprietà industrialeBrevetto Europeo n. EP2847460 (attivo in IT, DE, NL)
  E-mail di contattokto@unibo.it
  Tagsbassa entalpia, convenzione naturale indotta, efficienza energetica, sonde geotermiche verticali
  Vantaggi
Installazione: riduzione dei costi di installazione, grazie alla minore quantità di miscela cementizia da iniettare; calo dei rischi di rottura della Sonda nella fase di discesa; miglioramento del controllo della verticalità della Sonda. Efficienza: incremento della quota di energia termica estratta dal terreno; miglioramento nel mantenimento dell’efficienza iniziale sul lungo periodo grazie ai moti convettivi. Affidabilità: possibilità di sostituzione della Sonda senza ulteriore perforazione; possibilità di effettuare controlli e manutenzioni sulla Sonda; maggiori garanzie di funzionamento e maggiori possibilità di ottenere coperture assicurative. Protezione ambientale: migliore grado di protezione degli acquiferi grazie al doppio strato che divide il fluido termovettore presente nella Sonda dal sottosuolo.
  Applicazioni
Riscaldamento e climatizzazione di edifici. Recupero di calore. Utilizzo combinato di acqua ed energia negli ambiti agricolo e zootecnico.
  Stadio di sviluppo
Testato su scala prototipale in laboratorio per verificarne l’effettiva efficienza. Testato in un’applicazione in ambiente reale, fino a una profondità di 2 m dal piano campagna. Test di performance in corso da 6 mesi. Risultati preliminari presentati a GeoFluid nell’ottobre 2018 («Una nuova configurazione di sistema geotermico superficiale, per massimizzare il potenziale di stoccaggio di calore nel sottosuolo») e risultati definitivi in programma per lo European Geothermal Congress di giugno 2019 («Performance comparison between a typical very shallow and an innovative configuration of ground heat exchangers»).
  Immagine n° 1
  Immagine n° 2
  Immagine n° 3

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