Accumuli termici stagionali, dal progetto alla realizzazione

La preparazione del terreno e la realizzazione dei pozzi. La disposizione delle sonde, l’installazione dei collettori solari e del sistema di controllo e il caricamento dell’accumulo. Un viaggio nelle varie fasi della costruzione di un accumulo stagionale, senza dimenticare i costi. Il caso dell'impianto di Braedstrup (seconda parte).

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Nell’articolo La stagione dell’accumulo, ma non solo elettrico era stato presentato il concetto degli accumuli termici su base stagionale e si sono esaminate le caratteristiche tecniche generali di un esempio realizzato nella cittadina danese di Braedstrup.

Il già descritto “serbatoio” nel terreno, costituito in realtà da una serie di pozzi, è stato realizzato partendo nel mese di giugno del 2011 e la fase inziale è stata quella della rimozione del primo strato di terreno, con uno spessore di 50 cm, e della marcatura dei segni di riferimento per la realizzazione dei fori (vedi foto in basso a destra, fonte: PlanEnergi).

Dopo questa fase di preparazione della superficie, lo scavo dei pozzi e la disposizione delle sonde ha richiesto circa 14 settimane, ben 9 settimane in più di quanto inizialmente preventivato. Questo rilevante ritardo è stato causato dal reperimento di un inatteso strato di roccia dura a circa un quarto dell’accumulo. L’incontro con tale spessore roccioso ha portato alla rottura delle apparecchiature di scavo e alla necessità di scegliere un dispositivo differente per la realizzazione dei fori. I cinque pozzi più profondi sono stati terminati prima degli altri così da poter effettuare dei controlli sulla temperatura nel sottosuolo.

A valle del completamento di tutti gli scavi, il collettore di connessione idraulica è stato posizionato al centro della zona di terreno che costituisce l’accumulo e i singoli tubi sono stati collegati, come già anticipato nel precedente articolo, in serie idrauliche da 6 unità ciascuna. Ogni stringa è stata poi testata idraulicamente per valutare eventuali perdite di liquido e, infine, allacciata al collettore centrale.

Dopo la realizzazione del circuito idraulico dell’accumulo, è stata la volta della disposizione dello spessore isolante, costruito strato per strato sulla copertura della zona di terreno interessata.

Complessivamente, le connessioni idrauliche e il completamento della copertura di isolamento termico hanno richiesto un tempo di 7 settimane a partire dagli inizi di ottobre 2011. Come si ricorderà, due degli strati più vicini alla superficie sono costituiti da gusci di frutti di mare, che garantiscono un buon isolamento, un facile reperimento a livello locale e un basso costo.

I primi mesi del 2012, poi, sono stati impiegati per il montaggio e la connessione del nuovo impianto solare termico di Braedstrup. La centrale di produzione termica, infatti, aveva già un campo solare a essa connesso ma, con la realizzazione dell’accumulo, si è voluto incrementare questo contributo per diminuire la dipendenza del teleriscaldamento dai combustibili fossili. Complessivamente, l’impianto ha ora 18.600 m2 di collettori solari. È interessante notare come il volume dell’accumulo stagionale sia pari a 19.000 m3: si ha cioè circa 1 metro cubo di volume di accumulo termico per ogni metro quadrato di collettore solare installato.

Contemporaneamente, è stato implementato il sistema di controllo che, a fine maggio 2012, era pronto per caricare l’accumulo stagionale. In questo periodo, effettivamente, gli accumuli di breve periodo (i serbatoi in acciaio) erano già completamente carichi e il surplus di calore utile prodotto dal solare rispetto al fabbisogno di rete è stato realmente riversato nel terreno grazie al nuovo accumulo a sonde.

Quali sono i costi?

Poiché non si tratta di soluzioni tecniche standardizzate, gli accumuli termici stagionali di grande taglia non sempre presentano un costo prevedibile e calcolabile con facilità. È estremamente importante, perciò, riferirsi ai valori di costo reale dei pochi esempi realizzati sul campo.

Nel caso di Braedstrup, l’investimento totale necessario per la realizzazione dell’accumulo sotterraneo è stato di 240.000 €. Se riportato al singolo metro cubo di accumulo, ne risulta un costo specifico di 13 €/m3. Potrebbe sembrare un costo specifico piuttosto basso, ma bisogna ricordare che i 19.000 m3 di volume dell’accumulo sono in realtà equivalenti a un volume di accumulo pari a 5.000 m3 di acqua. Se il costo totale venisse allora rapportato a questo minore “volume equivalente” il costo specifico risulterebbe più elevato.

Molto interessante è anche analizzare il contributo delle singole voci di costo all’ammontare complessivo dell’investimento. La realizzazione dei fori, ad esempio, includendo anche il lavoro di preparazione del terreno, è senza dubbio l’operazione più onerosa, con un costo di circa 145.000 €. La copertura ha richiesto un investimento di 40.000 €. Seguono poi, con lo stesso costo di 25.000 €, i tubi e il collettore idraulico di raccordo. Le connessioni idrauliche di superficie tra la copertura e la rete, infine, hanno avuto un costo di 5.000 €.

Per maggiori informazioni sugli accumuli stagionali di calore, si rimanda al sito del progetto europeo SDHplus: www.solar-district-heating.eu

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