Ricerca 2017 Geologia dell'Ambiente
Analisi delle alterazioni del comportamento meccanico dei sedimenti coesivi del sottosuolo della laguna veneta indotte dalle sollecitazioni termiche generate da sonde geotermiche verticali
Giorgia Dalla Santa; Antonio Galgaro; Zeno Farina; Andrea Mazzuccato; Eloisa Di Sipio; Fabio Tateo; Simonetta Cola; Mattia Donà; Valentina Bassan
Abstract
Gli impianti geotermici di bassa entalpia rappresentano una tecnologia in crescente diffusione, efficienti e sostenibili. I sistemi a circuito aperto (WSHP) si basano sullo scambio termico con acqua di acquifero, quelli a circuito chiuso (GSHP) sullo scambio con il terreno tramite scambiatori verticali (BHE) di 80-100 m. La convenienza energetica deriva dalla stabilità termica del sottosuolo (costante a >10 m). Nei territori di bassa pianura i sistemi GSHP sono più adatti. Le temperature di lavoro del fluido termovettore sono 7-5°C in inverno e 30-35°C in estate. Nel centro storico di Venezia, l'uso di sistemi GSHP è ottimale per gli edifici storici (vincoli architettonici, emissioni acustiche, restrizioni atmosferiche). Tuttavia la mancanza di spazi porta a campi sonde compatti (max 30-50 m). Si utilizzano fluidi anticongelanti per abbassare la temperatura minima fino a -5/-8/-15°C: il 40% delle autorizzazioni nell'area metropolitana di Venezia ha dichiarato uso di anticongelante. La risposta termo-meccanica dei sedimenti coesivi (granulometria fine, minerali argillosi fillosilicatici) è particolarmente sensibile per via dei legami elettrici tra particelle argillose e molecole d'acqua. Quando la temperatura scende sotto il punto di congelamento del fluido, si forma ghiaccio nei pori, le particelle argillose si disidratano e si aggregano (Konrad 1989, Dashjamts 2011). Al disgelo, la tessitura del sedimento risulta modificata con compattazione e aumento della permeabilità verticale. Mappa tematica del centro di Venezia: aree maggiormente coesive (e quindi più sensibili) nelle zone più settentrionali, meridionali e Arsenale-San Pietro in Castello. Si raccomanda di non realizzare impianti con anticongelante in queste aree, e di valutare la posizione relativa tra sonde e fondazioni (a pali). I fenomeni di congelamento si verificano solo quando l'anomalia termica scende sotto -2°C, principalmente in edifici con richiesta termica sbilanciata verso il riscaldamento o con impianti sottodimensionati. (Abstract sintetizzato dal testo)
Bibliografia
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Localizzazione
Venezia; laguna veneta; centro storico di Venezia; Rialto; Arsenale; San Pietro in Castello; Padova; Città Metropolitana di Venezia; Veneto; Italia
Veneto