Soluzioni geotermiche per l’approvvigionamento termico di un birrificio artigianale

Cliente: Azienda Agricola Mirri Piana s.s.
Luogo: Castel San Pietro Terme (BO), Italia
Data: 2016

Lo studio si propone di valutare la fattibilità di sistemi di energia geotermica per soddisfare la domanda di energia termica di un piccolo impianto di produzione di birra.

Obiettivi

• Soddisfare i carichi termici della produzione di birra con energia rinnovabile
• Trovare la migliore applicazione geotermica sotto il profilo tecnico-economico

Attività Svolte

1. Raccolta di dati idrogeologici e temperatura della zona;
2. Analisi dei carichi termici (riscaldamento e raffreddamento) necessari per il processo di fermentazione;
3. Progettazione preliminare di diversi sistemi geotermici;
4. Analisi economica preliminare delle diverse soluzioni.

Dati tecnici

Regime di funzionamento: raffreddamento, riscaldamento & raffreddamento
Soluzione analizzata: soluzione ibrida che accoppia pompa di calore geotermica/ad aria
Potenza termica per raffreddamento: 7.5 kWt
Potenza termica di riscaldamento e raffrescamento: 6 kWt
Fasi del processo di birrificazione considerate: fermentazione, maturazione, riscaldamento e raffrescamento uffici
Temperature di funzionamento: fermentazione +3°C, maturazione -5°C, H&C +20°C

Fattibilità tecnica

Lo studio di fattibilità ha portato alla progettazione di un sistema di riscaldamento / raffreddamento non convenzionale, impiegando una pompa di calore geotermica accoppiata con una ad aria, ed all’individuazione della migliore soluzione sotto il profilo tecnico ed economico.
L’uso di un software sviluppato in-house ha consentito la corretta progettazione del sistema di geoscambio.
L’analisi delle diverse soluzioni tecnologiche ha fornito informazioni dettagliate sui progetti con diversi costi di investimento e tempi di ritorno.

Funzionamento nel periodo estivo del sistema accoppiato

Funzionamento nel periodo invernale del sistema accoppiato

Sistema di geoscambio con scambiatori di calore verticale (BHE)

• Numero di pozzi: 4
• Spaziatura (m): 8
• Profondità (m): 100

Sistema di geoscambio con circuito aperto

• Numero di pozzi: 1
• Profondità (m): 100

Sistema di geoscambio con spirali geotermiche

• Numero di spirali: 15
• Spaziatura (m): 4
• Profondità (m): 3
• Diametro (m): 0.4

Sistema di geoscambio con canestri geotermici

• Numero di canestri: 8
• Spaziatura (m): 4
• Profondità (m): 2
• Diametro (m): 1.9

Fattibilità economica

Le diverse soluzioni geotermiche sono stati confrontate con una soluzione alternativa con sola pompa di calore aria.

Analisi economica per la migliore soluzione (spirali) comparata con la soluzione con sola pompa di calore ad aria