bomba de calor geotérmica
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Aplicaciones geotérmicas en la edificación
EL SISTEMA GEOTÉRMICO
Aplicaciones geotérmicas en la edificación
Aplicaciones geotérmicas en la edificación
Especialistas en GEOTERMIA
de muy baja temperatura:
Ingeniería y asesoramiento
Instalaciones llaves en mano
Colectores geotérmicos
Pruebas de respuesta térmica (TRT)
Què fem?
360 kWt
2.480 metros
240 kWt
3.200 metros
660 kWt
6.370 metros
Llotja Lleida
Alexandra - Sabadell
Vall de Núria
PRESENTACIÓN DE LA EMPRESA
Aplicaciones geotérmicas en la edificación
Es la energía almacenada en forma de calor por debajo de la superficie de la Tierra.
1. Alta temperatura: más de 150ºC
2. Media temperatura: entre 90 y 150ºC
3. Baja temperatura: entre 30 y 90ºC
4. Muy baja temperatura: menos de 30ºC
1
2
3 4
QUÉ ES LA GEOTERMIA
Aplicaciones geotérmicas en la edificación
• Gran parte de la energía que proporciona el Sol y llega a la Tierra es absorbida por su superficie en forma de calor.
• La gran masa de la Tierra hace que la temperatura del subsuelo se mantenga constante a partir de 15 metros.
• Subsuelo = fuente de calor, totalmente renovable e inagotable.
• Mediante un sistema de captación adecuado y una bomba de calor geotérmica, se consigue transferir calor de esta fuente de 15ºC (subsuelo) a otra de 50ºC para ser utilizada como calefacción, refrigeración y agua caliente sanitaria.
LA ENERGÍA GEOTÉRMICA DE MUY BAJA ENTALPÍA
Aplicaciones geotérmicas en la edificación
Atmosfera Absorbit
Pels núvols
4%
Absorbit per
la superficie
46%
Reflexat per
La superfície
6%
Reflexat
pels núvols
17%
Dispersat per
l’aire 8%
Absorbit pel vapor
d’aigua,
la pols, O3
19%
12ºC
El subsòl absorbeix la meitat de la energia que incideix del sol
Recurs que es troba sota qualsevol terreny en qualsevol lloc habitat del planeta
Bomba de calor
Atmósfera Absorbido
por las nubes
4%
Absorbido por
la superficie
46%
Reflejado por
la superficie
6%
Reflejado por las nubes
17%
Dispersado por el aire
8%
Absorbido por el vapor de agua,
el polvo, O3
19%
12ºC
El subsuelo absorbe la mitad de la energía que incide del sol
Bomba de calor
FUNCIONAMENTIO ENERGÍA GEOTÉRMICA DE MUY BAJA ENTALPÍA
Aplicaciones geotérmicas en la edificación
o Calefacción
o Refrigeración
o Agua caliente sanitaria (ACS)
.... Y también
Eficiencia y ahorro energético
Bajos costes operativos
Mantenimiento reducido
Requerimiento de espacios reducidos
Capacidad estable
Confort
Cargas eléctricas reducidas en horas punta por aire acondicionado
Nulo impacto paisajístico
Edifici o Monumento a Colón, realizado per Geotics Innova
¿QUÉ OFRECE LA ENERGÍA GEOTÉRMICA DE MUY BAJA ENTALPÍA?
Aplicaciones geotérmicas en la edificación
• Recurso que se encuentra debajo de cualquier terreno en cualquier sitio habitado del planeta
• Es necesaria la utilización de una bomba de calor geotérmica
• Se utilizan para la calefacción/refrigeración de viviendas unifamiliares y de edificios de pequeñas y grandes dimensiones, así como para la producción de ACS
• La inversión inicial se recupera en menos de 10 años gracias a los ahorros económicos que proporcionan estos sistemas
Otros datos:
• 1945 – primera instalación con bomba de calor geotérmica en una vivienda
• Actualmente hay 1 millón de instalaciones con una capacidad instalada de 15 MWt
• Renovable - DIRECTIVA 2009/28/CE DEL PARLAMENT EUROPEO
• A tener en cuenta para cumplir la DIRECTIVA 2010/31/UE relativa a la eficiencia energética de los edificios
• Incorporada dentro del Plan Energías Renovables (PER) 2011-2020
ENERGÍA GEOTÉRMICA DE MUY BAJA ENTALPÍA: DATOS
Aplicaciones geotérmicas en la edificación
Necessitats tèrmiques de l’edifici
40 kWt
10 kWe
30 kWt
COP=4
40 kWt
ERR=4 10 kWe
50kWt
Flu
x d
e c
alo
r
12ºC
20ºC
12ºC
26ºC
][][][ WPWPWP rcondensadoeléctricaevaporador
][
][
WP
WPCOP
eléctrica
condesador
][
][
WP
WPEER
eléctrica
evaporador
45ºC
10ºC
PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO INVIERO Y VERANO
Aplicaciones geotérmicas en la edificación
Bomba de calor
Circuito calefacción
Col·lector geotèrmic
40ºC
Temp. Edifici 20ºC
PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO: UN CIRCUITO CERRADO
Aplicaciones geotérmicas en la edificación
Vertical
Dificultad realitzación
Maquinaria específica
Más caro
Ocupa poco terreno
Alta eficiencia
(40 – 100 W/m prof.)
Horizontal
Facilidad realización
Menos caro
Pequeños edificios
Superficie elevada
Influencia estacional
(10-40 W/m2)
Agua Subterránea
Aquífero + Inyección
Menos caro
Normantiva y Regulaciones
Legalización y cánon de utilización
Más mantenimiento
TIPOS DE COLECTORES GEOTÉRMICOS
Aplicaciones geotérmicas en la edificación
Potencia punta de la instalación
Demanda energética anual del edificio
Sistema de producción: sólo calor, calor o frío, calor y frío simultaneo, agua caliente sanitaria
Sistema de distribución: suelo radiante, fan-coils, radiadores
Temperatura terreno
Características del terreno
DIMENSIONAMIENTO DE UN COLECTOR GEOTÉRMICO
Aplicaciones geotérmicas en la edificación
conductividad térmica del terreno
la resistencia de la sonda
la temperatura del terreno
La única forma de poder determinar todos estos parámetros es mediante un ensayo de respuesta térmica, ERT o TRT.
Este tipo de ensayos son muy interesantes en instalaciones grandes para poder calcular de forma exacta el número de perforaciones necesarias para satisfacer las demandas térmicas de la instalación.
ENSAYO DE RESPUESTA TÉRMICA DEL TERRENO T.R.T.
Grandes instalaciones y horas de funcionamiento > 2400 h
Aplicaciones geotérmicas en la edificación
Demanda tèrmica de l'edifici (Kwh)
-15000
-10000
-5000
0
5000
10000
Gener
Febr
erM
arç
Abril
Mai
gJu
ny
Julio
l
Agost
Sete
mbr
e
Octub
re
Novem
bre
Desem
bre
Kwh
Calefacció
Refrigeració
Calefacción: 43950 Kwh/any Refrigeración: 45850 Kwh/any
NECESIDADES TÉRMICAS DEL EDIFICIO
Potencia bomba de calor: 60 kW
Altura (m) : 450
T mediana (ºC) : 13
T. Mínima (ºC) : -8
T. Máxima (ºC): 40
Aplicaciones geotérmicas en la edificación
• Coste instalación entre 1.000 y 1.800€/kW
• Retorno inversión entorno 10 años
• El proyecto será más viable en los siguientes casos: o Edificio con necesidades de calor y refrigeración
o Grandes variaciones, temperaturas estacionales
o Edificios alta ocupación
o Edificios alta calificación energética
o Recuperación de calor y producción ACS
o Conocimiento de la demanda energética del edificio
o Estudio de respuesta térmica del terreno
o Ajustar la relación W/m2 con sistemas inerciales
o Posibilidad de instalaciones híbridas para tratar puntas de demanda
o Aprovechamiento tarifa eléctrica reducida
RENDIBILIDAD DEL PROYECTO DE BCG
Aplicaciones geotérmicas en la edificación
Potencia instalación 300+360 Kw
Año construcción 2008 – 2011
Superficie 5500 m2 + 8.500 m2
Configuración bombas 5 de 60kW + 6 de 60kW
Configuración distribución
Suelo Radiante + Fan-coils
Intercambiador geotérmico 2.915+ 3.455 mts
Edificio Alexandra, Viviendas Municipales de Sabadell
CASO DE ÉXITO: EDIFICIO ALEXANDRA – 168 Viviendas dotacionales públicas, biblioteca pública y centro servicios
CLASE A
Aplicaciones geotérmicas en la edificación
Potencia instalación 360 kW
Población Lleida
Cliente Suris/Ajuntament de
Lleida
Tipo edificio
Equipamiento Municipal. Palau de Congressos
Año construcción 2008-2009
Superficie 5.600 m2
Configuración bombas
6 bombas de 60 kW + bomba de calor convencional
Configuración distribución
Suelo radiante y fan-coils
Intercambiador geotérmico
Vertical – 2,480 metres
CASO DE ÉXITO: LA LLOTJA DE LLEIDA
Aplicaciones geotérmicas en la edificación
Potencia instalación 180 kW
Año construcción 2010
Superficie 3.300 m2
Configuración bombas 3 bombes de 60 kW
Configuración distribución Fan-coils
Intercambiador geotérmico 3.300 metres
CASO DE ÉXITO: BIBLIOTECA UNIVERSIDAD VIGO
Aplicaciones geotérmicas en la edificación
Indicador Und. Valor Ratios
Horas funcionamiento h 2.017 27%
Temp. Calefac./Refrig. ºC 52/8
T. pozos retorno invierno ºC 7-12
T. pozos impulsión verano ºC 20-25
Potencia pozos invierno kW 160-165 48-50W/m
COP (EN-255) - 3,31
EER (EN-255) - 3,66
Potencia pozos verano kW 215-225 62-67W/m
Energía consumida kWhe 103.736 31kWh/m2
Coste económico € 11.411 3,45€/m2
Ahorro económico € 12.875 55%
Ahorro CO2 Kg 31.603 52%
Inversión total € 257.000 77€/m2
Ventajas conseguidas:
Mejora del rendimiento económico y energético
Reducciones CO2
Reducción de la potencia eléctrica pico de la instalación
Mejora de la regulación del sistema de climatización con menos potencia instalada
DATOS DE FUNCIONAMIENTO BIBLIOTECA: 1 AÑO
Aplicaciones geotérmicas en la edificación
CASO DE ÉXITO: HOTEL DE VALL DE NÚRIA
Metros de perforación propuestos: 3.200 m
Número perforaciones: 36
Profundidad pozos: 90 m
Diámetro pozos: 130 mm
Energía a captar del colector: 240 kWh/año
Potencia calorífica a captar: 160 kW
Aplicaciones geotérmicas en la edificación
DATOS DE FUNCIONAMIENTO VALL DE NÚRIA: 1 AÑO
Indicador Und. Valor Ratios
Horas funcionamiento h 1.151 13%
Temp. calefacción ºC 35-45
Temp. ACS ºC 60
Temp. pozos retorno ºC 2-7
Potencia entregada BCG kW 245-280
Potencia extracción BCG kW 175-205 60 W/m
Energía producida kWh 300.655 112 kWh/m2
Energía consumida kWhe 82.300 31 kWh/m2
Coste económico € 9.868 3,7 €/m2
Ahorro económico € 23.537 70%
Ahorro energía primaria kWh 147.216 41%
Ahorro CO2 Kg 74.490 78%
Inversión extra € 225.000 85 €/m2
Ventajas conseguidas:
Se demuestra la fiabilidad y seguridad del sistema
Se evita el transporte de gasoil con el cremallera
No se utilizan combustibles fósiles en zona de alto interés natural
Gran confort
Amortización inferior a 10 años incluso teniendo en cuenta la baja utilización actual del hotel
Se está trabajando ya en la interconexión con edificios existentes
Aplicaciones geotérmicas en la edificación
VALL DE NÚRIA: COMPARACIÓN CON OTROS SISTEMAS
33406
23979
15824
9876
Gasto anual (€)
Gasoil Propà Biomassa Geotermia
70
59
38
Ahorros %
Gasoil Propà Biomassa
95876
64562
21398
0
Kg CO2 anuales
Gasoil Propà Geotermia Biomassa
Aplicaciones geotérmicas en la edificación
Potencia instalación 40 kW
Población Mataró
Cliente Edificio Viviendas
Plurifamiliares
Tipo edificio Oficinas
Año consturcción 2009
Superficie 400 m2
Configuración bombas 1 bomba de 40 kW
Configuración distribución Techo radiant e+ fan-
coils
Intercambiador geotérmico
Perforaciones Verticales - 600 metros
Techo Radiante
Edificio viviendas
CASO DE ÉXITO: VIVIENDAS PROTECCIÓN OFICIAL
Aplicaciones geotérmicas en la edificación
Potencia instalación 80 kW
Población L’Hospitalet del
Llobregat
Cliente Ajuntament
Tipo edificio Museo
Año construcción 2009
Superficie 800 m2
Configuración bombas 2 bombes de 40 kW
Configuración distribución Fan-coils
Intercambiador geotérmico
Perforaciones Verticales – 1.000 metros
Museo de historia
Realización perforación vertical
CASO DE ÉXITO: MUSEO HISTORIA L’HOSPITALET (HARMONIA)
Aplicaciones geotérmicas en la edificación
SALA TÉCNICA 80 kW/20 m²
SALA DE MÁQUINAS MUSEO HISTORIA L’HOSPITALET
Aplicaciones geotérmicas en la edificación
Potencia instalación 90 kW
Población Arenys de Mar
(Barcelona)
Cliente Ajuntament
Tipo edificio Sala polivalent
Any construcció 2011
Superfície 500 m2
Configuració bombes 1 de 60 kW i 1 de
30kW
Configuració distribució Unitat Tractament
aire, conductes
Bescanviador geotèrmic Vertical – 1.100
metros
Edificio Calisay, Arenys de Mar
CASO DE ÉXITO: SALSA POLIVALIENTE CALISAY
Aplicaciones geotérmicas en la edificación
Potencia instalación 60 kW
Población Tremp
Cliente Ajuntament
Tipo edificio Oficines
Año construcción 2011
Superficie 600 m2
Configuración bombas 1 de 60 kW
Configuración distribución Fan-coils
Intercambiador geotérmico
Vertical – 1.400 metros Edificio del Institut Geològic Catalunya
CASO DE ÉXITO: NUEVA SEDE IGC
Aplicaciones geotérmicas en la edificación
COLEGIO MUNICIPAL TRILLO
CENTRO DEPORTIVO MUNICIPAL JOAN MIRÓ-
BARCELONA
Geotermia 40kWt caldera gasoil existente + radiadores
Geotermia 240kWt - 32 perforaciones de 120m + caldera gas. Calentamiento piscina + clima
vestuarios + clima salas gim + ACS
Aplicaciones geotérmicas en la edificación
DIRECTIVA 2009/28/CE DEL PARLAMENTO EUROPEO Y DEL CONSEJO de 23 de abril de 2009 relativa al fomento del uso de energía procedente de fuentes renovables
La cantidad de energía aerotérmica, geotérmica o hidrotérmica capturada por bombas de calor que debe considerarse energía procedente de fuentes renovables a los efectos de la presente Directiva, ERES, se calculará de acuerdo con la fórmula siguiente: ERES = Qusable * (1 – 1/SPF), siendo: — Qusable = el calor útil total estimado proporcionado por bombas de calor conformes a los criterios mencionados en el artículo 5, apartado 4, aplicada como sigue: solo se tendrán en cuenta las bombas de calor para las que SPF > 1.15 * 1/η,
— SPF = el factor de rendimiento medio estacional estimativo para dichas bombas de calor,
— η el cociente entre la producción total bruta de electricidad y el consumo primario de energía para la producción de electricidad, y se calculará como una media de la UE basada en datos de Eurostat.
Antes del 1 de enero de 2013, la Comisión establecerá las directrices para que los Estados miembros estimen los valores de Qusable y SPF para las diferentes tecnologías y aplicaciones de las bombas de calor, teniendo en cuenta las diferencias de las condiciones climáticas, especialmente en climas muy fríos.
¿ES UNA ENERGÍA RENOVABLE?
Aplicaciones geotérmicas en la edificación
1. La geotermia se utiliza para la calefacción/refrigeración, así como para la producción de ACS
2. Es una energía renovable -directiva 2009/28/CE
3. Es una energía viable técnica y económicamente. Probada con éxito. Más de un millón de instalaciones
4. Reduce emisiones de gases de efecto invernadero
5. Ahorros del 50- 70% frente a sistemas convencionales. Se puede recuperar la inversión en poco tiempo
6. Una instalación geotérmica no necesita el apoyo de sistemas convencionales
7. Rendimiento continuo de la bomba de calor geotérmica durante todo el año
8. No existe riesgo de incendios ni explosiones
9. Bajo mantenimiento
Conclusiones
Aplicaciones geotérmicas en la edificación
info@geotics.net
http://www.geotics.net
93 712 14 54
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