Análisis económico de las instalaciones geotérmicas destina

Análisis económico de las instalaciones geotérmicas destina

geothermal_102-105.qxd 09/01/14 12:49 Página 1
Geotermia
Análisis económico de
las instalaciones
geotérmicas destinadas a climatización
Gúzman Cabañero Ferri, Director Técnico de Geothermal Solutions, S.L.
José Maria Ortega, Gerente de Sondeos Orla, S.l.
La empresa Geothermal Solutions, S.L. ofrece comparativas en
coste y ahorro entre las instalaciones geotérmicas para
climatización y las instalaciones convencionales.
Durante una sesión divulgativa, ofrecida en la
sede de AJE-Madrid, se ofrecieron datos
económicos, de coste y retorno de inversión,
para diversas instalaciones de climatización por
geotermia, tanto de circuito cerrado como
abierto, y usos residencial o industrialagropecuario.
A
continuación
describiremos
los
mencionados datos, con las correspondientes
estimaciones energéticas.
Villanueva de Alcardete - Vivienda
Unifamiliar
Superficie: 193 m2 en 2 plantas
Fan-Coils / Radiadores
Calefacción: 17 kW
Refrigeración: 12 kW
ACS: 300 dm3
Perforación: 3 x 80 = 240 m
Precio: 24.831 €
Estimación de cargas térmicas (cuadrod 1):
Se realiza la estimación mensual de cargas de
calefacción, refrigeración y consumo de ACS,
considerando una ocupación de hasta 6
personas. Fruto de la misma, se selecciona la
potencia térmica necesaria de la bomba de
calor, así como la marca y modelo comercial
más convenientes para el régimen de utilización
de la instalación.
Cuadrod 1
diciembre 2013
22
geothermal_102-105.qxd 09/01/14 12:49 Página 2
Geotermia
Tabla 1
Seguidamente, obtenemos una comparativa
de consumos, entre la denominada “Instalación
Típica” y la instalación geotérmica
presupuestada. La instalación de referencia, o
“Típica”, en este caso está constituida por una
caldera de gas-oil, una enfriadora (sistema de
aire acondicionado) para refrigerar, y un sistema
de captación solar – térmica, obligado (en
defecto de la geotermia) por el Código Técnico
actual (HE-4).
instalación convencional a instalar, y dividir la
diferencia entre el ahorro total anual.
Tendremos el número de años en que se
amortiza la instalación geotérmica.
Motilla del Palancar - Vivienda
Unifamiliar
Esta tabla (Tabla 1) se basa en la estimación
de energía a consumir, en cada uno de los tres
usos: calefacción, ACS y refrigeración. Utiliza
valores promedios de rendimiento, tanto para
caldera, como para enfriadora aerotérmica
convencional. En el caso de “obra nueva”, para
hallar los años de amortización, sólo cabe restar,
al precio de la instalación geotérmica, el de la
Superficie: 208 m2 en 2 plantas
Suelo Radiante / Refrescantes
Calefacción: 18 kW
Refrigeración: 6 kW
ACS: 300 dm3
Perforación: 3 x 100 = 300 m
Precio: 29.314 €
diciembre 2013
23
geothermal_102-105.qxd 09/01/14 12:49 Página 3
Geotermia
Cuadro 2
Estimación de cargas térmicas (Cuadro 2):
Podemos observar que varía respecto al
caso anterior. Se alcanzan valores bastante más
elevados durante los meses invernales, en tanto
que en verano la demanda en refrigeración es
menor. El clima es más frío.
similar, aunque el tiempo de aplicación, mayor.
Frente al primer ejemplo, disponemos también
de un subsuelo diferente. Éste es poco
consolidado, y de peor conductividad térmica
(requiere más metros de perforación). Se ha de
perforar, por lo tanto, mediante el sistema de
“lodos”, más costoso en tiempo y dinero que la
rápida rotopercusión empleada en el caso
anterior. Cuesta ~ 4500 € más.
Se considera también una ocupación de
hasta 6 personas. La potencia seleccionada es
Seguidamente (Tabla 2), en la comparativa
de consumos, entre la “Instalación Típica” y la
Tabla 2
diciembre 2013
24
geothermal_102-105.qxd 09/01/14 12:49 Página 4
Geotermia
geotérmica, observaremos que el consumo en
calefacción es mucho mayor, aunque en
refrigeración menor. Por lo tanto, los ahorros
aumentan (3150 frente a 2400 € del caso
anterior).
Con este resultado, comprobamos que no
pueden extrapolarse los resultados en función
del espacio a climatizar, sino que requieren un
exhaustivo estudio en función del subsuelo, los
usos y la climatología, en cada caso.
A continuación, tenemos un ejemplo en
Ciudad Real, en la localidad de Piedrabuena,
consistente en una vivienda entre medianeras,
de grandes dimensiones, en el centro urbano del
municipio. El subsuelo es pizarroso, con buena
conductividad térmica.
Piedrabuena - Vivienda
Unifamiliar
Superficie: 413 m2 en 3 plantas
Suelo Radiante / Refrescantes
Calefacción: 32 kW
Refrigeración: 22 kW
ACS: 400 dm3
Perforación: 4 x 101 = 404 m
Precio: 34.325 €
Cuadro 3
Estimación de cargas térmicas (Cuadro 3):
Observamos un típico clima continental
extremo, con elevados consumos en invierno y
en verano. La ocupación será de hasta 8
personas.
o del coste en función de la perforación, o en
función siquiera de la potencia.
En una vivienda de estas dimensiones, el
ahorro previsto invernal es importante.
La
vivienda
dispondrá
de
suelo
radiante/refrescante.Vemos que la perforación,
de 404 m, evidencia un subsuelo óptimo, y
además, es perforable mediante rotopercusión.
La amortización de la instalación, en caso de
obra nueva, llega pronto, a razón de estos 4800
€ anuales. Descontando el coste que supondría
una instalación típica, fácilmente ahorraremos
ese dinero antes del quinto año de
funcionamiento (Tabla 3).
Este proyecto tampoco permite, basándonos
en los casos anteriores, una extrapolación de la
perforación necesaria en función de la potencia,
Tabla 3
diciembre 2013
25
geothermal_102-105.qxd 09/01/14 12:49 Página 5
Geotermia
Tabla 3
Benimaclet - Vivienda
Unifamiliar
Observamos un típico clima mediterráneo,
equilibrado y suave, en invierno y verano, y por
ello sólo se necesitan 120 metros de
perforación.
Superficie: 142 m2 en 2 plantas
Suelo Radiante y Fan-Coils
Calefacción: 8,5 kW
Refrigeración: 7,6 kW
ACS: 300 dm3
Perforación: 1 x 120 = 120 m
Precio: 17.934 €
Un subsuelo poco consolidado, y un nivel
freático muy superficial, determinan la
perforación por lodos.
El coste es discreto, al exigir una sóla sonda
geotérmica, y una bomba de calor de potencia
reducida (Tabla 4).
Estimación de cargas térmicas (Cuadro 4):
Cuadro 4
diciembre 2013
26
geothermal_102-105.qxd 09/01/14 12:49 Página 6
Geotermia
Arenas de San Gregorio Granja Avícola de Engorde
Dicho ciclo comienza con la recepción de los
“pollitos”, de 1 ó 2 días de vida. En ese
momento se emplean 500 m2 y la temperatura
no ha de descender de 37ºC. Con el transcurso
del tiempo, el pollito necesita una menor
Superficie: 500 a 1500 m2
6 Heliotermos de 12 kW
Calefacción: 78 kW
Refrigeración: 60 kW
Perforación: Circuito Abierto
Precio: 26.871 €
La propuesta para esta explotación consistió
en un sistema de Circuito Abierto:
aprovechando la existencia de sendos pozos de
agua, se aprovechó su sistema de extracción
para intercambiar energía térmica con una
bomba de calor geotérmica.
Estimación de cargas térmicas (Cuadro 5):
Las cargas térmicas variarán durante la
explotación de la actividad, tanto por las
condiciones ambientales y meteorológicas,
como por el ciclo de crecimiento de las aves.
diciembre 2013
27
geothermal_102-105.qxd 09/01/14 12:49 Página 7
Geotermia
Por este motivo, se proporciona una cifra de
ahorro por “temporada” o ciclo, basándonos en
la calefacción. En época estival, aunque no se
proporcionan datos de ahorro en refrigeración
(actualmente no gozan de ningún sistema), sí
podemos constatar las ventajas de la
reversibilidad de la bomba de calor: se evitarán
los golpes de calor de los días más duros del
verano, que ocasionan numerosas muertes de
animales.
Este sistema de bucle abierto en el
“primario”, consta de un “secundario” –en el
interior de las naves de cría- formado por
aerotermos, que mediante un ventilador,
disiparán la energía transportada por el agua
que recorre su serpentín interno.
Cuadro 5
temperatura, al tiempo que un mayor espacio,
ya que habrá crecido y el volumen ocupado por
los mismos será mayor.
De este modo, en las etapas intermedias del
ciclo, se aumenta el tamaño disponible, desde
los 500 a los 1000 m2. Y en la última etapa, se
necesita los 1500 m2 totales de nave.
Vemos el ahorro propuesto por temporada,
para cada entrada de nuevos pollitos a la
explotación (aprox. 40 días/ciclo) (Tabla 5).
De este modo, las necesidades de
climatización son variables semana a semana.
www.geothermalsolutions.es
Tabla 5
diciembre 2013
28
