SCHEDA LAVORI
Tipologia Lavorazione : INSERIMENTO LIQUIDO ANTIGELO SONDE GEOTERMICHE
Luogo installazione : Parma
Tipologia materiali : GLICOLE PROPILENICO
Elenco materiali presenti : POMPE DI CALORE HIREF
Nel presente articolo descriveremo come Geotecnica s.r.l. azienda specializzata nell’installazione e manutenzione di impianti di tipo tradizionale (generatori di calore, ecc.) e geotermici sia stata incaricata dal proprio Cliente di Parma, di introdurre all’interno del circuito sonde a servizio delle pompe di calore il glicole propilenico. Il quantitativo ordinato ed inserito durante le operazioni corrisponde a 7.000 l.
Prima di descrivere le operazioni effettuate è opportuno comprendere alcune logiche di funzionamento di un campo geotermico.
A seconda delle temperature estreme che si possono raggiungere all’interno del circuito sonde durante la stagione invernale si rende necessario introdurre del glicole in modo che il fluido termovettore sia costituito da una miscela di acqua ed antigelo.
Questa operazione va eseguita oltre che per poter rendere efficiente l’impianto di climatizzazione anche per garantirne il corretto funzionamento e la corretta resa delle pompe di calore che rischierebbero di “lavorare” con set point mal definiti.
Prima delle operazioni, al fine di determinare il giusto dosaggio del glicole, è opportuno calcolare sulla base dei progetti di realizzazione e collaudo del campo geotermico, il contenuto di acqua nelle sonde.
La suddetta verifica si renderà utile per definire il punto di congelamento tenendo conto delle differenti proprietà fisico-chimico di queste soluzioni rispetto all’acqua prestando massima attenzione alla variazione di viscosità e densità ed alle proprietà termiche, poiché in funzione della concentrazione di antigelo mutano conducibilità e capacità termica. Si evidenzia che un’addizione pur quanto in percentuale limitata di glicole propilenico comporta un aumento della viscosità del fluido termo-vettore, una diminuzione della capacità termica complessiva e un incremento importante delle perdite di carico. Questo si riflette in un conseguente aumento della prevalenza necessaria delle pompe di circolazione con consumi elettrici maggiori.
Sul mercato esistono due differenti tipologie di glicole, quello etilenico (tossico per ingestione) e quello propilenico avente bassa tossicità e per cui più utilizzato negli impianti geotermici. (Identificato non pericoloso secondo i criteri CEE).
Il problema principale da affrontare consiste nell’inserire il glicole puro all’interno dei circuiti che risulteranno pieni d’acqua e poiché procedere allo svuotamento dell’intero impianto per poi successivamente ricaricarlo potrebbe risultare molto oneroso e potenzialmente pericoloso occorre stabilire la corretta procedura di messa in esercizio. Per questo motivo è preferibile sostituire l’acqua interna con acqua glicolata senza dover svuotare completamente i circuiti.
Una volta stimato e calcolato il volume teorico del circuito e definita la quantità di glicole puro da inserire si potrà procedere alle operazioni.
L’inserimento nell’impianto di una miscela acqua + glicole viene effettuata mediante la tecnica di pompaggio ovvero utilizzando una pompa con idonee capacità tecniche ma anche strutturali (all’interno della pompa passerà il glicole) e della strumentazione necessaria al caricamento del liquido propilenico puro (preferibilmente in soluzione colorata per identificarne il passaggio attraverso le tubazioni di carico) con collegamento idraulico alle sonde nell’apposito attacco posto sul collettore e contemporaneamente collegamento di uno scarico alla mandata verso le sonde (circolatori in spinta verso il campo geotermico) in maniera tale da fare uscire la stessa quantità di acqua evitando l’aumento della pressione del circuito (Occorre prevedere la possibilità di scaricare una ingente quantità di fluido in pozzetto fognario – scarico con opportune specifiche ambientali se necessarie) e contemporanea circolazione forzata del fluido vettore glicolato.
Per facilitare l’omogeneizzazione della soluzione si deve cercare, per quanto possibile, di sbilanciare il più possibile il campo sonde, agendo sulle valvole di intercettazione dei singoli circuiti in modo da agevolare e velocizzare i tempi di miscelazione.
Una volta completata l’operazione è opportuno procedere alla verifica del contenuto di glicole e stabilire il punto di congelamento mediante apposito strumento (rifrattometro) e seguendo una procedura di collaudo efficace.
Il rifrattometro è lo strumento che misura l’angolo di rifrazione della luce in funzione della concentrazione di glicole e della temperatura posizionando una goccia di soluzione sul vetrino e leggendo la temperatura di congelamento attraverso un oculare generalmente senza bisogno di correggere la temperatura, automaticamente compensata dallo strumento stesso.
La difficoltà da affrontare e quella di riuscire a miscelare in maniera corretta il glicole e l’acqua all’interno delle tubazioni definendo i tempi di corretti, per questo motivo è consigliabile introdurre nel circuito il giusto quantitativo di glicole ma in soluzione già miscelata.
Attenzione queste lavorazioni sono state svolte mediante l’utilizzo di un glicole propilenico puro precedentemente approvvigionato presso il Cliente in vuoti a perdere (in serbatoi da circa 1000 l con peso da 60 kg e difficilmente manovrabili), non essendo un prodotto soggetto a scadenza e visti i tempi di stoccaggio si consiglia il re-test dopo i 12 mesi per valutarne la qualità del glicole.
Essendo i serbatoi particolarmente pesanti (1000 l cad.uno) è necessario valutare se in cantiere saranno presenti dei mezzi di sollevamento per poter avvicinare il glicole al collettore delle sonde, in altra ipotesi occorre prevedere tubazioni di innesto e di scarico di giusta lunghezza.
L’esperienza del manutentore:
Trattandosi di un campo geotermico molto vasto e considerando che il Cliente non poteva assolutamente fermare l’impianto di climatizzazione per più di due giorni (sabato e domenica) il problema più grosso è stato quello di organizzare l’intervento in modo che risultasse veloce ed efficace.
Creare la giusta miscela in serbatoi esterni in modo da inserirla all’interno del campo geotermico ha richiesto molto tempo e l’impiego di strumentazione (pompe, tubazioni, ecc.) specialistica, pompare tutto il glicole nel collettore ed estrarre il pari volume di acqua dall’altro collettore ha reso necessario chiudere ed intercettare varie valvole in modo da costringere il fluido a percorrere il tragitto più corto possibile, per questo motivo è consigliabile valutare tutte le opzioni tecniche per poter completare le lavorazioni nei tempi richiesti.
Nel caso specifico il Cliente aveva richiesto una fornitura di circa 7.000 l di glicole propilenico puro in serbatoi da 1000 l aventi un peso di 60 kg cad.uno e per questo motivo poco manovrabili, la miscelazione è stata effettuata direttamente all’interno dei singoli serbatoi vuotandoli e riempendoli singolarmente, gli stessi erano posizionati fuori dal locale tecnologico, per poter garantire le operazioni nei tempi previsti sono state utilizzate delle tubazioni di collegamento ai collettori di lunghezze adeguate e più pompe per poter introdurre il glicole e creare la miscelazione.