Realizzazione dell'impianto geotermico sperimentale a bassa entalpia presso il C.R. ENEA-Casaccia (Roma)

This Report deals with the activities carried out in the framework of the 2019-2021 Three-Year Implementation Plan for National Electricity System Research, concerning line 1.7 “Tecnologie per la penetrazione efficiente del vettore elettrico negli usi finali”. It is, therefore, the follow-up to the technical report “Studio preliminare di fattibilità e dimensionamento di massima di un impianto geotermico sperimentale a bassa entalpia integrato con pompa di calore” (RT/2023/2/ENEA). During the first half of 2021, the borehole heat exchange field was realised with the installation of vertical closed-circuit geothermal probes, in a double-U configuration, in four boreholes at different depths located in the area adjacent to building F40, inside the C.R. ENEA-Casaccia. Well 1 was drilled with continuous coring to a depth of 100 m to extract and characterise the lithotypes along the stratigraphic succession. The geothermal probes were only installed up to a depth of 70 m due to the instability of the sands at the bottom of the hole. In well 1, the Ground Response Test was also performed to determine the undisturbed soil temperature, average rock thermal conductivity and thermal resistance of the probes. The drilling of the other three wells was performed at core destruction. Together with the installation of the geothermal probes, Distributed Temperature Sensor optical fibres were inserted in the wells to acquire the temperature along the entire well with a thermal resolution of 0.1 °C and a spatial resolution of 2 metres. Furthermore, the characteristics of the hydraulic circuit were defined, in terms of flow rate distributed between the probes, and distributed and concentrated pressure drops. Finally, the standard functional scheme was conceived, and the metric calculation of the system was drawn up

Questo Rapporto descrive le attività svolte nell’ambito del Piano Triennale di realizzazione 2019-2021 della Ricerca di Sistema Elettrico Nazionale, riguardanti la L.A. 1.7 “Tecnologie per la penetrazione efficiente del vettore elettrico negli usi finali”. Si pone, pertanto, in diretta continuità con il Rapporto tecnico “Studio preliminare di fattibilità e dimensionamento di massima di un impianto geotermico sperimentale a bassa entalpia integrato con pompa di calore” (RT/2023/2/ENEA). Nel corso del primo semestre del 2021 è stato realizzato il campo geosonde con l’installazione di sonde geotermiche verticali, a circuito chiuso e configurazione a doppia U, in quattro pozzi a diversa profondità ubicati nell’area adiacente l’edificio F40, all’interno del C.R. ENEA-Casaccia. Il pozzo 1 è stato realizzato a carotaggio continuo, fino alla profondità di 100 m, per ricavare e caratterizzare i litotipi lungo la successione stratigrafica. Le sonde geotermiche sono state installate soltanto fino a 70 m di profondità a causa di sgrottamenti delle sabbie a fondo foro. Sempre nel pozzo 1 è stato condotto il Ground Response Test per definire la temperatura indisturbata del terreno, la conducibilità termica media delle rocce e la resistenza termica delle sonde. Le perforazioni degli altri tre pozzi sono state eseguite a distruzione di nucleo. Contestualmente alla messa in posa delle sonde geotermiche, nei pozzi sono state inserite le fibre ottiche di tipo Distributed Temperature Sensor per acquisire la temperatura lungo l’intero pozzo con una risoluzione termica di 0,1 °C e una risoluzione spaziale di 2 metri. Inoltre, sono state definite le caratteristiche del circuito idraulico, in termini di portata distribuita tra le sonde e di perdite di carico distribuite e concentrate. È stato infine concepito lo schema funzionale tipo e redatto il computo metrico dell’impianto.