Energía Geotérmica

Energía Geotérmica
GEOTERMIA PARA CLIMATIZACIÓN
José Florentino Álvarez Antolín
Dr. Ingeniero de Minas
[email protected]
622605046
Energía Geotérmica
INTRODUCCIÓN
Energía Geotérmica
Energía Geotérmica
La energía geotérmica, almacenada en las capas más
superficiales de la corteza terrestre, es aportada de manera
continua por la tierra, el sol, y las aguas pluviales.
Energía Geotérmica
Necesidad de confort: 21-23 ºC
¿Cómo llevar energía contra
el gradiente térmico?
Energía de baja temperatura
5-10 ºC
BOMBA DE CALOR
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Enfriamos el terreno para calentar la casa
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DIRECTIVA EUROPEA 2009/28 EC
Se publicó el pasado 5 de Junio de 2009 y establece un marco
común para el fomento de la energía procedente de fuentes
renovables y fija objetivos nacionales obligatorios.
Define la energía geotérmica como la energía almacenada en
forma de calor bajo la superficie de la tierra sólida.
Define la energía aerotérmica como la energía almacenada
en forma de calor en el aire ambiente.
Declara ambas energías como renovables.
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BOMBA DE CALOR
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Retorno del
circuito primario
Salida hacia el
circuito de
calefacción
Retorno del circuito
de calefacción
Salida hacia el
circuito primario
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Condensador
Evaporador
Circuito
frigorífico
Compresor
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Q 2 = Q1 + W
COP=Q2/W≈4-5
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SISTEMAS DE CAPTACIÓN
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SISTEMAS DE CAPTACIÓN CERRADOS:
-Captación horizontal.
-Captación vertical.
SISTEMAS DE CAPTACIÓN ABIERTOS:
-Pozos de agua. Separación entre pozos > 15 m
-Aire exterior a la envolvente térmica del edificio, (AEROTERMIA)
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SISTEMA DE CAPTACIÓN HORIZONTAL
Formado por varios circuitos de tuberías de PE-100 25x2.3 PN16
Por estos circuitos circula agua glicolada y componen una red de
intercambio de calor bajo el suelo del jardín.
Energía Geotérmica
Energía Geotérmica
Energía Geotérmica
SISTEMA DE CAPTACIÓN VERTICAL
Formado por varios circuitos de tuberías de PE-100 32x3 PN16
Por estos circuitos circula agua glicolada y componen una red de
intercambio de calor con el subsuelo.
Energía Geotérmica
Energía Geotérmica
Energía Geotérmica
Energía Geotérmica
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ANTICONGELANTE
Temperatura en servicio
del agua glicolada
°C
0
-45
-40
-35
-30
-25
-20
-15
-10
-5
0
5
10
Solekonzentration HWFC
%
20
30
Concentración de
glicol
40
50
60
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COLECTORES PRIMARIOS
Energía Geotérmica
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Energía Geotérmica
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SALA DE MÁQUINAS
Energía Geotérmica
Energía Geotérmica
Energía Geotérmica
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PRODUCCIÓN DE ACS
CUMPLIMIENTO DE LA EXIGENCIA BÁSICA HE4 DEL CTE
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La Exigencia Básica HE-4 del Código Técnico de la
Edificación (CTE), aprobada mediante R.D. 314/2006,
establece el requisito de una contribución solar mínima en la
producción del agua caliente sanitaria (ACS).
Esta contribución depende:
• de la zona climática
• del uso de la edificación
• de la demanda total en ACS
En el caso de Asturias la contribución solar mínima es:
• 30%
• 50% en el caso de producción de ACS con efecto Joule
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En la sección HE-4 del CTE se establece que la energía solar
térmica puede ser sustituida por otras fuentes de energía
renovables.
La Directiva Europea 2009/28 EC declara la geotermia y la
aerotermia como energías renovables, y especifica las condiciones
mínimas de rendimiento que deben verificar las bombas de calor.
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En la página 100 de la publicación realizada por el Instituto
para la Diversificación y Ahorro de la Energía (IDAE) titulada
“Comentarios al RITE 2007” (ISBN: 978-84-96680-23-4) se
establece que:
”los sistemas de paneles térmicos podrán ser sustituidos por
otras técnicas de energías renovables siempre que no venga
superada la producción de CO2 del sistema exigido por la
Administración sobre una base anual”
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Kg CO2/kWh
electricidad
0.37
gasoil
0.287
Gas natural
0.204
geotermia
0.08
IDAE: 404 g CO2/kWh
(0.37/COP)
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VIABILIDAD ECONÓMICA
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Inversión
Instalación geotérmica
Sondas geotérmicas
Bomba de calor
Producción ACS
Instalaciones hidráulicas
etc
≈ 50-90 €/m2
Ejecución de Sondeos
35-40 €/m
≈ 25-30 €/m2
Instalación de calefacción
Suelo radiante
≈ 30-40 €/m2
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€/kWh
kWh eléctrico
0.11
kWh gasoil
0.07
Septiembre 2009
∼ 0.7 €/L x 1L/0.85Kg x 1Kg/11.7kWh = 0.07 €/kWh
kWh biomasa
0.058
Pellet ∼ 230 €/T = 0.23 €/Kg x 1 Kg/4 kWh = 0.058 €/kWh
kWh gas natural
kWh geotermia
0.05
0.026
COP ∼ 4.5 → 4.5 kWh térmicos = 1 kWh eléctrico
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CONCLUSIONES
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Principales ventajas
Consumo mínimo de energía
No existe combustión
No se requiere sala de instalaciones, ni se requieren
medidas especiales de seguridad, ni existen chimeneas.
No se requiere mantenimiento, o éste es mínimo.
Permite la generación de calor para calefacción o ACS, o
de frío para refrescamiento en verano.
Elevado confort
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Principales desventajas
La inversión inicial es alta, similar a una instalación de Biomasa
(existen subvenciones).
Compatible con sistemas de distribución de baja
temperatura: Suelo Radiante, Fancoils, Radiadores de
baja temperatura.
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GRACIAS POR EL INTERÉS Y LA ATENCIÓN MOSTRADA
¿Preguntas o comentarios?