Reti di anergia: perché le reti fredde a bassa temperatura rendono più efficienti i quartieri

01Il principio: una rete quasi senza temperatura

Il teleriscaldamento classico trasporta acqua a 70–120 °C e lungo il percorso cede al terreno dal 10 al 20 per cento della sua energia. Una rete di anergia capovolge il principio: convoglia acqua a una temperatura vicina a quella del terreno, tra circa 8 e 20 °C. Poiché la differenza di temperatura rispetto al sottosuolo è minima, le perdite tendono a zero – spesso bastano tubi in materiale sintetico non isolati.

Il calore per il riscaldamento e l’acqua calda viene prodotto in modo decentralizzato da una pompa di calore in ogni edificio. Poiché la sua fonte è mite e al riparo dal gelo tutto l’anno, essa funziona in modo nettamente più efficiente di una pompa di calore aria-acqua in inverno.

02La leva: riscaldare e raffreddare allo stesso tempo

La rete è composta da una condotta più calda e da una più fredda. Un edificio residenziale preleva calore dal lato caldo, mentre un edificio per uffici o un centro dati che deve raffreddare immette il proprio calore residuo. La direzione del flusso cambia a seconda del fabbisogno. Quanto più il fabbisogno di riscaldamento e quello di raffreddamento si manifestano contemporaneamente, tanto meno deve contribuire la fonte vera e propria – di solito un campo di sonde geotermiche.

Ideali sono quindi i nuovi quartieri a destinazione mista: abitazioni accanto ad attività commerciali, laboratori o centri dati. Più difficile è la situazione nei quartieri puramente residenziali e negli edifici esistenti con radiatori che richiedono temperature di mandata elevate.

03Un quartiere in cifre

Un esempio di calcolo fittizio: supponiamo che un quartiere misto abbia bisogno ogni anno di 2000 MWh di calore e 600 MWh di freddo e che le pompe di calore negli edifici raggiungano un coefficiente di prestazione stagionale (SPF) di 4,5.

−33 %di elettricità in meno per lo stesso calore rispetto alle pompe di calore aria-acqua

I 600 MWh di calore residuo provenienti dal raffreddamento sono direttamente a disposizione del riscaldamento. Al netto, il campo di sonde geotermiche deve fornire soltanto 956 MWh. Rispetto alle pompe di calore aria-acqua, il fabbisogno di elettricità per il calore scende da 667 a 444 MWh.

04Il limite: il bilancio delle sonde geotermiche

Se nel corso degli anni il quartiere sottrae al terreno più calore di quanto ne restituisca in estate, il campo di sonde si raffredda lentamente. La temperatura della fonte scende, le pompe di calore lavorano peggio – nel caso estremo la fonte non basta più. Per questo un bilancio annuo equilibrato va inserito in ogni studio di fattibilità: tramite il raffreddamento estivo, il calore solare o il calore residuo, ad esempio di un centro dati.

Anche per l’acqua calda occorre attenzione: per 55 °C l’efficienza della pompa di calore cala nettamente. Una strategia dedicata con uno stadio separato o una stazione di acqua fresca fa parte di un buon dimensionamento. E poiché le reti termiche restano in esercizio da 50 a 80 anni, le decisioni su temperatura e sezione delle tubazioni hanno effetto per generazioni.

Da ricordare

La rete di anergia sposta la produzione di temperatura nell'edificio. La sua leva di efficienza è la contemporaneità di caldo e freddo – il suo tallone d'Achille il bilancio annuo equilibrato delle sonde geotermiche.

SEDC AG · Articolo tratto dalla nostra serie di formazione interna «Technik Praxis», abbreviato per committenti e utenti.