bomba de calor geotérmica

Aplicaciones geotérmicas en la edificación

EL SISTEMA GEOTÉRMICO



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


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


RECURSOS GEOTÉRMICOS

De baja, media y alta temperatura


• 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


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


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?

//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/97/Monument_a_Colom_2.jpg


• 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


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


Bomba de calor

Circuito calefacción

Col·lector geotèrmic

40ºC

Temp. Edifici 20ºC

PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO: UN CIRCUITO CERRADO


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


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


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


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


• 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


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


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



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


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


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


EJECUCIÓN PERFORACIONES VALL DE NÚRIA


SALA DE MÁQUINAS VALL DE NÚRIA


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


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



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


Perforaciones Verticales - 600 metros

Techo Radiante

Edificio viviendas

CASO DE ÉXITO: VIVIENDAS PROTECCIÓN OFICIAL



Población L’Hospitalet del

Llobregat

Cliente Ajuntament

Tipo edificio Museo


Superficie 800 m2

Configuración bombas 2 bombes de 40 kW



Perforaciones Verticales – 1.000 metros

Museo de historia

Realización perforación vertical

CASO DE ÉXITO: MUSEO HISTORIA L’HOSPITALET (HARMONIA)


SALA TÉCNICA 80 kW/20 m²

SALA DE MÁQUINAS MUSEO HISTORIA L’HOSPITALET



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



Población Tremp

Cliente Ajuntament

Tipo edificio Oficines


Superficie 600 m2

Configuración bombas 1 de 60 kW



Vertical – 1.400 metros Edificio del Institut Geològic Catalunya

CASO DE ÉXITO: NUEVA SEDE IGC


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


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?


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


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http://www.geotics.net

93 712 14 54

Más información:

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