energía geotérmica Galicia

Jornadas COAGOctubre/Noviembre de 2009

Fundamentos de la Energía Geotérmica

2

Índice

Introducción a la Energía Geotérmica

La Bomba de Calor Geotérmica

2

3

1 Presentación de EnergyLab

4

5

Ámbito Legislativo

5 Situación actual del mercado y perspectivas futuras

6

5

Futuros eventos

3

Misión y Visión del Centro1Misión

“Identificar, desarrollar, promover y difundir tecnologías, procesos,

productos y hábitos de consumo que permitan la mejora de la eficiencia y

sostenibilidad energética en la industria, la construcción, el

transporte y en la sociedad en general.”

• Energía• Automoción• Construcción• Pesquero

• Textil• Maderero• Alimentación• Otras industrias

IDENTIFICAR

DESARROLLAR

PROMOVER

DIFUNDIR

PROCESOSTECNOLOGÍAS

INDUSTRIA

CONSTRUCCIÓN

SOCIEDAD

TRASNPORTE

QUÉ DÓNDE CÓMO

ENFOQUE SECTORIAL MEJORAR LA EFICIENCIA Y SOSTENIBILIDAD ENERGÉTICA

PARA QUÉ

CONDUCTASPRODUCTOS

“ Un Centro de referencia a nivel internacional especializado en el impulso

de la eficiencia y sostenibilidad energética con capacidad de orientar,

coordinar y liderar proyectos innovadores con un impacto destacado

sobre la sociedad, la economía, y el medio ambiente.”

Visión

4

DESDE LA IDENTIFICACIÓN DE OPORTUNIDADES

Objetivos y actividades del Centro1

� Promover la entrada permanente en el mercado de nuevas tecnologías de E y SE de producto y proceso

� Desarrollar y articular una red de colaboradores científico-tecnológicos y empresariales de excelencia a nivel nacional e internacional

� Desarrollar múltiples fuentes de financiación e ingresos, en los ámbitos público y privado, que aseguren su sostenibilidad a medio plazo

� Identificar, promover y desarrollar oportunidades de negocio en el ámbito de la eficiencia y la sostenibilidad energética

Para qué

Cómo

ObjetivosObjetivos

CADENA DE VALOR

VIGILANCIA COMPETITIVA

I+DAPLICADA

DIFUSIÓN

CERTIFICACIÓN

ESTUDIOS

FORMACIÓN

DEMOSTRA-CIÓN

ServiciosServicios

HASTA LA INTRODUCCIÓN EN EL MERCADO Y LA

GENERACIÓN DE NEGOCIO

5

1 La apuesta tecnológica se orienta en el corto y medi o plazo a las tecnologías para Industria y Edificación

TECNOLOGIAS

MERCADOS

IndustriaEdificios y

planificaciónurbana sostenible

Sistemas de monitorización,control y gestión

Iluminación

Climatización

Motores

Aire Comprimido

Daylighting, LEDs

Bomba de Calor GeotérmicaSistemas de aislamiento

Biomasa doméstica

Variadores de Velocidad

Optimización de la instalaciónDetección de fugas

Métricas y sistemas de control

Servicios

APUESTA TECNOLÓGICA A CORTO PLAZOAPUESTA TECNOLÓGICA A CORTO PLAZO

En el futuro se completará con una oferta más amplia de tecnologías y sectores conforme al

desarrollo de capacidades del Centro, el interés de los socios y las oportunidades que surjan

APUESTA TECNOLÓGICA A LARGO PLAZOAPUESTA TECNOLÓGICA A LARGO PLAZO

� Alternadores� Transformadores

� Baterías� Turbinas de vapor� Turbinasdegas� Microturbinas

Energía

� Gestiónde rutas

� Gestió n del tráfico

� Seguimiento y control de flotas

� Vehículo eléctrico

� Motor híbrido

� Baterías

� Motor té rmico

Transporte

� Urbanismo y construcción� Climatización y ACS� Medida, monitorización,

gestión y control energético

� Domótica

� Iluminación (bajo consumo, LED)

� Ventilación� Bombas calor� Ascensores� Electrodomé sticos� Ofimática

� Calderas calef./ACS� Refrigeració n activada

té rmicamente (frío solar,…)� Aislamientos� Cocinas y hornos� Bombas de calor

geoté rmicas

� Microcogeneracion� Microgeneración

Edificación

� Reingenierí a de procesos� Alumbrado público� Abastecimiento eficiente

de agua� Instrumentació n de control

y regulación� Calidad de suministro� Automatización

� Enfriadoras� Motores� Ventiladores� Aire comprimido� Bombas

� Variadores de frecuencia� Compresores� Cocinas industriales� Calandras (lavandería)

� Equipos electrónicos

� Quemadores� Calderas ind.

� Secaderos

� Hornos ind.� Infrarrojos

� Termocompresores� Redes de servicios (vapor,

calor)� Cocinas industriales� Calandras (lavandería

� Cogeneración y microcogeneracion

� Generación distribuidaIndustria

Sectores

Equipamientos elé ctricosEquipamientos té rmicosAlmacenamientoGeneración

Sistemas GlobalesEquipamientosGeneració n y almacenamiento de energía

Líneas Tecnológicas



Energía

� Gestiónde rutas� Gestión del tráfico� Seguimiento y control de

flotas

� Vehículo eléctrico� Motor híbrido� Baterías

� Motor té rmico

Transporte


gestió n y control energético

� Domótica


� Ventilación� Bombas calor� Ascensores� Electrodomésticos� Ofimática


té rmicamente (frí o solar,…)� Aislamientos� Cocinas y hornos� Bombas de calor

geoté rmicas


Edificación

� Reingenierí a de procesos

� Alumbrado público

� Abastecimiento eficiente de agua

� Instrumentació n de control y regulación

� Calidad de suministro� Automatización

� Enfriadoras

� Motores

� Ventiladores� Aire comprimido� Bombas� Variadores de frecuencia� Compresores� Cocinas industriales� Calandras (lavandería)� Equipos electrónicos

� Quemadores

� Calderas ind.

� Secaderos� Hornos ind.� Infrarrojos� Termocompresores� Redes de servicios (vapor,




Sectores



Tecnologías



Energía





� Motor híbrido

� Baterías

� Motor té rmico

Transporte



� Domótica





geoté rmicas


Edificación








� Secaderos






Sectores






Energía


flotas


� Motor té rmico

Transporte



� Domótica





geoté rmicas


Edificación






� Enfriadoras

� Motores


� Quemadores

� Calderas ind.





Sectores



Tecnologías



Energía





� Motor híbrido

� Baterías

� Motor té rmico

Transporte



� Domótica





geoté rmicas


Edificación










Energía





� Motor híbrido

� Baterías

� Motor té rmico

Transporte



� Domótica





geoté rmicas


Edificación








� Secaderos






Sectores






Energía


flotas


� Motor té rmico

Transporte



� Domótica




té rmicamente (frí

� Secaderos






Sectores






Energía


flotas


� Motor té rmico

Transporte



� Domótica





geoté rmicas


Edificación






� Enfriadoras

� Motores


� Quemadores

� Calderas ind.





Sectores



Tecnologías

Análisis continuo de tecnologías x

mercados

6

1

Empresas

Universidad

AdministraciónPública

Quiénes forman parte de este proyecto

Energylab es un Centro abierto, con un núcleo forma do por sus patronos empresariales e institucionales …

7

Energy Saving Trust

E.ON Energy Research

Center

ENERGYLAB

Energy Efficiency

CenterCEER

EEEC

LTE Hydro-Québec

SCE

ECW

BRC

ERC UIC / 360 EG

ORNL /

EPRI

Energy Saving Trust

E.ON Energy Research

Center

ENERGYLAB

Energy Efficiency

CenterCEER

EEEC

LTE Hydro-Québec

SCE

ECW

BRC

ERC UIC / 360 EG

ORNL /

EPRI

patronos XXXPatronos EnergyLab

Otros colaboradores

Red de Colaboradores

estratégicos

1

... donde ‘todos colaboran con todos’... donde ‘todos colaboran con todos’

Quiénes forman parte de este proyecto

Energylab es un Centro abierto con diferentes marco s de colaboración

Creando una Red interna propiaPotenciando Red Internacional

8

� ENERGÍA GEOTÉRMICA: Calor contenido en el interior de la Tierra que genera fenómenos geológicos a escala planetaria.

� Este término se emplea de forma frecuente para indicar aquella parte del calor de la Tierra que puede o podría ser recuperada por el hombre.

� Estructura interna: 99% con temperatura > 1.000 ºC.

Introducción a la Energía Geotérmica2El recurso

Origen del calor:� Desintegración de isótopos radiactivos.� Calor inicial.� Movimientos diferenciales.� Cristalización del núcleo.

9

� A mayor profundidad las temperaturas aumentan según el gradiente geotérmico correspondiente (normalmente, 3ºC cada 100 m).

� Primeros 100 m bajo tierra muy aptos para proveer y almacenar ET� Cambio de temperatura estacional constante a partir de 10-15 m

Introducción a la Energía Geotérmica2Recurso geotérmico a muy baja temperatura

10

Áreas de interés geotérmico en España:

Introducción a la Energía Geotérmica2El calor de la tierra …

ALTA TEMPERATURA

MEDIA TEMPERATURA

t > 150ºC

90ºC < t < 150ºC

BAJA TEMPERATURA

MUY BAJA TEMPERATURA

30ºC < t < 90ºC

t < 30ºC

Turbinas de vapor – generadores eléctricos

Puede utilizarse en centrales eléctricas y la producción de frío por absorción

Utilización de forma directa en procesos industriales y climatización

Climatización con Bomba de Calor Geotérmica

11

� Producción de Energía Eléctrica mediante energía geotérmica en el año 2005:

Fuente: “International Geothermal Asociation” (2007).

Recurso geotérmico a alta temperatura

Introducción a la Energía Geotérmica2

12

� Producción de Energía Eléctrica en ciclos binarios.� Procesos industriales.� District-Heating (ej. Reikiavik-1930)

Recurso geotérmico a media temperatura


13

Ejemplo District Heating_ Vicenza (1.200.000 m2)


14

� Calefacción y calentamiento de aguas mediante aprovechamiento directo del recurso.

Recurso geotérmico a baja temperatura


15

� Climatización mediante bomba de calor geotérmica.

Recurso geotérmico a muy baja temperatura


16

Resumen de las aplicaciones más comunes del recurso geotérmico en función de su temperatura


17

3Breve historia de los aprovechamientos geotérmicos domésticos …

� Historia de la geotérmica doméstica:� La geotérmica doméstica se empezó a desarrollar hace 40 años.� En Europa, Suecia ha sido el principal promotor.� Fuera de la UE, la energía geotérmica es ampliamente utilizada en EEUU

y Japón.� En los últimos años Alemania, Francia, Suiza y Austria han

experimentado el mayor crecimiento.

La Bomba de Calor Geotérmica

18

El funcionamiento de una bomba de calor geotérmica. Principios básicos.

� Las prestaciones y el funcionamiento de cualquier bomba de calor, van a depender en cada caso de los medios (foco frío y foco caliente) frente a los cuales trabaje.

� Ppio. básico de funcionamiento de una bomba de calor geotérmica a baja temperatura para producción de calefacción:� Foco caliente: VIVIENDA� Foco frío: MEDIO DEL QUE SE EXTRAE CALOR (SUBSUELO)

3 La Bomba de Calor Geotérmica

� El funcionamiento de la "bomba de calor" se basa en el sistema tradicional de generación mecánica de frío, pudiéndose comparar al frigorífico doméstico de una vivienda. En un frigorífico se extrae el calor de los alimentos, enfriándose los mismos y el calor extraído se entrega al ambiente a través del condensador situado en la parte posterior del frigorífico.

19

Sus componentes

� El tipo de compresor más utilizado en estos sistemas es el compresor scroll.


� Intercambiadores de placas soldadas.

� Válvula de expansión termostática.

� Refrigerantes actuales HFC (R-407C, R-410A,…): no perjudiciales para la capa de ozono.

� Refrigerantes futuros (CO2, CH4,…) sin potencial de efecto invernadero.

20

COP y EER

� COP (Coeficiente of Performance): Relación entre la energía térmica entregada en el condensador y la energía eléctrica consumida en el compresor.

� EER (Energy Eficient Ratio): Relación entre la energía frigorífica generada en el evaporador y la energía eléctrica consumida en el compresor.

� EER/COPBCG: 4 - 6.� EER/COPBCconv: 1,5 - 3.


21

El funcionamiento de una bomba de calor geotérmica. Principios básicos.3 La Bomba de Calor Geotérmica

BOMBA DE CALOR

Sistema de captación

geotérmico

VIVIENDA FINAL

10 kW térmico

2,2 kW eléctricos

12,2 kW calefacción(temp. Máx. 55-60ºC impl.)

COP = 4,5

INVIERNO

BOMBA DE CALOR

Sistema de cesión

geotérmico

VIVIENDA FINAL

10 kW térmico

2,2 kW eléctricos

12,2 kW refrigeración (temp. Min. 7ºC impl.)

COP = 4,5

VERANO

BOMBA DE CALOR

Sistema de cesión

geotérmico

VIVIENDA FINAL

10 kW térmico

10 kW refrigeración (temp. Min. 15-17ºC impl.)

OPC. A-Cooling

OPC. B-Free Cooling

22

La importancia de la temperatura de impulsión.


La importancia de la temperatura de pozos.

23

Las captaciones geotérmicas para aprovechamiento me diante bomba de calor más comúnmente empleados son …

� CAPTACIÓN GEOTÉRMICA HORIZONTAL� CAPTACIÓN GEOTÉRMICA VERTICAL CERRADA� CAPTACIÓN GEOTÉRMICA VERTICAL ABIERTA (AGUA FREÁTIC A)� OTROS


24

Captación geotérmica horizontal


25


� Son ideales suelos húmedos. � Para suelos pedregosos rellenar la superficie de los tubos colectores con

arena de forma que se mantenga la humedad y una buena transferencia de calor.

� Profundidad: de 1,0 a 1,2 m� Mantener una distancia mínima de 1 m a conducciones de agua fría o de

depuración, así como a los cimientos.

� Se puede seguir cultivando y plantando especies vegetales, excepto árboles de raices muy profundas.

� La superficie de los colectores no debe ser asfaltada y en invierno se le debe liberar de nieve.

� Se debe respetar una distancia mínima de 50 – 80 cm.� Superficie ocupada mayor que con captación geotérmica vertical.� Sencillez de instalación.


26


� Extracción térmica mediante captación horizontal (Fuente VDI-4640)


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28



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Wärmepumpe

Wärmepumpe soloHeizung

KunststoffrohrVerteiler

Technische Daten

Verlegeabstand: ca. 80 cmVerlegetiefe: 110 - 120 cm

Type S 5 S 7 S 8 S 10 S 12 S 15 S 17 S 19 S 22 S 26 S 30 S37 S45Anzahl der Rohrkreise 3 3 4 5 6 7 7 8 9 11 13 15 18gesamte Rohrlänge, lfm 300 300 400 500 600 700 700 800 900 1.100 1.300 1.500 1.800Flächenbedarf in m 240 240 320 400 480 560 560 640 720 880 1.040 1.200 1.440Sole-Gemisch in Liter* 105 105 140 175 210 245 245 280 315 385 455 525 630* Sole-Gemisch (30% Frostschutzanteil), ohne Inhalt der Sammelleitung

2


30

Captación geotérmica vertical cerrada


31


� Perforaciones-Ø: 140 mm

� Sondas:� Tubos U para sonda simple Ø: 40 mm� Tubos U para sonda doble Ø : 32 mm

� Distancia mínima entre dos perforaciones: 5-6 m.

� Relleno de la perforación con betonita o sílice.� Superficie ocupada menor que con captación geotérmica horizontal.� Mayor especialización.� Tablas: Potencia instalada < 30 kW.� TRT: Potencia instalada > 30 kW.

� Realización de las perforaciones en función del terreno mediante:� Rotopercusión neumática: formaciones estables� Rotación con circulación directa y lodos: formaciones no consolidadas


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� Extracción térmica mediante captación vertical cerrada (Fuente VDI-4640)


33



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35



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Captación geotérmica vertical abierta


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� Caudal necesario: aprox. 170 l/h por kW de potencia de la bomba de calor � Tª mínima del agua: + 8 °C� Enfriamiento del agua: 4 K� Distancia entre punto de toma y de reinyección: mín. 15 m

� Se recomienda un análisis del agua y el empleo de un intercambiador de calor de seguridad.


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� En cuanto a la calidad del agua se deben cumplir los siguientes valores:

pH: 6 - 10Cloruros: < 100 mg/kgSulfatos: < 50 mg/kgNitratos: < 100 mg/kg

Manganeso: < 1 mg/kgÁcido carbónico: < 20 mg/kgAmoniaco: < 2 mg/kgHierro: < 2 mg/kgCloruros libres: < 0,5 mg/kg

Conductividad eléctrica: > 50mS/cm



40

� Cimientos geotérmicos:� Pilotes, pantallas subterráneas, muros de contenció n y losas fabricadas con

hormigón armado que, además de su función resistente o de sostenimiento de taludes, se emplean como intercambiadores de calor con el terre no al llevar insertados unos tubos de PE por los que circula un fluido caloportador (agua glicolada), que se conectan en circuito cerrado con bombas de calor situadas en las salas técnicas de climatización de los edificios a los que sustentan o protegen. (Me tro de Viena, Aeropuerto de Frankfurt am Mein, etc…)

La Bomba de Calor Geotérmica3Otros sistemas

41

� Sistemas de aguas residuales urbanas:� Son intercambiadores de calor situados en la parte inferior de las conducciones de aguas

residuales, por los que circula un fluido caloporta dor, en circuito cerrado, hasta el intercambiador de una bomba de calor situada en un centro de calefacción a distancia que abastece grupos de usuarios residentes en las proxi midades del centro.


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� Pozos canadienses o provenzales:� Son intercambiadores de calor aire-suelo consistent es en un conjunto de tubos, eventualmente

uno sólo, enterrados horizontalmente en el suelo a una profundidad de 1,5 a 2 m, integrados en un sistema de ventilación para renovar el aire de r esidencias unifamiliares o de inmuebles de grandes dimensiones. (Edf. Acciona)

� Sistemas de aguas de minas y túneles:� Las aguas subterráneas que drenan las galerías de l as minas y los túneles ofrecen una

temperatura muy estable todo el año y son fácilmente accesibles para alimentar elintercambiador de calor de una bomba de calor y utilizarlas en la calefacción y refrigeración de edificios situados en las proximidades.

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� Sistemas de aguas superficiales:� Si un edificio está situado cerca de un estanque o d e un lago, si las leyes ambientales lo permiten y

si se obtienen las autorizaciones pertinentes, se p ueden utilizar como intercambiadores de calor tubos de PE en forma de serpentín, sumergidos bajo el agua, por los que circula un fluido caloportador para su aprovechamiento en una bomba d e calor. (McClaren, Nike…)


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� La función de un intercambiador de calor subterráneo es servir de vía de conexión entre el terreno , que es la fuente o el pozo de calor (en modo calefacción o en modo refrigeración), y el intercambiador de la bomba de calor geotérmica , donde se produce el intercambio de calor con el refrigerante de la misma.

� Una de las características más importantes de una bomba de calor del tipo que sea, es que su rendimiento , y la energía necesaria para hacerla funcionar, están directamente relacionadas con el rango de temperaturas entre las que funcione, concretamente con la diferencia entre la temperatura de la fuente de calor y la de pozo al que el calor es evacuado (salto de temperatura). Cuanto más pequeño es ese salto de temperatura más elevado es el rendimiento de la bomba de calor.

� Los sistemas geotérmicos, cualquiera que sea la estación del año, no presentan un salto de temperatura tan elevado como ocurre con el ambiente exterior y las bombas de calor de aire. El resultado es un rendimiento más elevado y un menor consumo de energía . Además, hace falta menos energía para desplazar un líquido de un sistema geotérmico que para desplazar el aire en una bomba de calor de aire.

La Bomba de Calor Geotérmica3Concepción de un sistema geotérmico

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� Antes de proceder a la elección del tipo de interca mbiador subterráneo y a su dimensionamiento, se debe proceder a concebir el sistema geotérmico c ompleto , pues las especificaciones y dimensiones del conjunto dependen de una serie de decisiones previas, como son: � La elección de los sistemas de distribución de la c limatización y de los de producción de ACS del edif icio.� Los rendimientos de las bombas de calor.� De si el bucle subterráneo deberá responder a todas las exigencias térmicas o sólo a parte.� etc.

Concepción de un sistema geotérmico

La Bomba de Calor Geotérmica3

46

� En general , la concepción de un sistema geotérmico se realiza según la secuencia de etapas siguiente:

1. Se determinan las condiciones de trabajo locales , los datos climáticos y las características térmicas del suelo.2. Se establecen las cargas de calefacción, de refrigeración y de produc ción de ACS del edificio, según las condiciones climatológicas locales.

3. Se eligen los componentes de los sistemas de calefacción , ventilación y aire acondicionado , así como el sistema de distribución de aire , y se procede a su dimensionamiento según las necesidades. Se elige también el equipamiento que responderá a la demanda calculada en la etapa precedente, utilizando una estimación preliminar de la temperatura de entrada del agua para establecer las potencias y los rendimientos de calefacción y de refrigeración de las bombas de calor.4. Se establecen las necesidades energéticas mensuales y anuales de cale facción y refrigeración del edificio.5. Se efectúa la selección preliminar del tipo de intercambiador de calor subterráneo.6. Se procede al diseño preliminar del intercambiador subterráneo.7. Se determina la resistencia térmica del suelo.8. Se establece la longitud que ha de tener el bucle subterráneo y se recalculan las temperaturas del agua a la entrada y a la salida en función de las cargas del sistema y del bucle subterráneo diseñado.



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9. Se revisa la concepción del sistema , llegado el caso, para equilibrar las exigencias de carga (calefacción y refrigeración) y su rendimiento. 10. Se analiza el coste global del sistema durante su ciclo de vida y se compara con otras opciones.

� La evaluación de las cargas de calefacción y de refr igeración del edificio constituye la etapa inicial y es una de las más importantes de un proyecto geotérmico de muy baja temperatura, habida cuenta del coste inicial más elevado de esto s sistemas . El sobredimensionamiento de las bombas de calor o del intercambiador subterráneo puede reducir mucho su interés económico.



48

� La elección del tipo de intercambiador y su dimensi onamiento están supeditados a una serie de decisiones previas que son responsabilidad de la empresa contratista responsable de la climatización del edificio.

� Para unas condiciones del terreno dadas, la carga del edificio (calefacción y/o refrigeración), es el factor principal que influye en el tamaño (capacidad) del captador subterráneo , pero las temperaturas de salida y de retorno del fluido caloportador al subsuelo son fijadas por el proyectista del sistema geotérmico.

� En los países que cuentan con varias décadas de experiencia en la utilización de bombas de calor acopladas al terreno, como Suiza, Suecia, Austria, Alemania y EEUU, existen reglas simplificadasbasadas en experiencias de campo y en algoritmos obtenidos mediante modelización y estudios paramétricos empleando simulaciones numéricas por ordenador, que pueden emplearse para obtener el tamaño de los intercambiadores de calor subterráneos (horizontales y verticales).

� En muchas ocasiones, particularmente en viviendas unifamiliares, con operaciones sólo de calefacción, esas reglas son las únicas al alcance de los propietarios, pues los ensayos de respuesta térmica del terreno (TRT) y las simulaciones por ordenador, normales y prácticamente obligadas si no se quiere fracasar al diseñar sistemas geotérmicos para edificios de grandes dimensiones con fuertes cargas de calefacción, refrigeración y producción de ACS, son caros y resultan antieconómicos para pequeñas demandas.

� Sin embargo, los métodos simplificados no tienen en cuenta las p ropiedades específicas del subsuelo, los desequilibrios térmicos a largo plazo u otros factores que influyen en el dimensionamiento final y que son específicos de cada proyecto geotérmico.


49


50

Las principales diferencias, que se convierten en v entajas para los sistemas de BCG, son …

� Ahorro económico y energético.� Período de retorno de la inversión inicial a corto/medio plazo.� Reducción de las emisiones contaminantes y de efecto invernadero. � Disminución de consumo de energía primaria.� Utilización de recursos energéticos locales.� Funcionamiento sin peligro: sin depósitos de combustible, sin necesidad de protecciones

específicas contra fuego,...� Sin humos, sin polvo, sin hollín, etc...� Sin conductos de evacuación de gases: sin chimeneas.� Alta seguridad de funcionamiento.� Larga vida útil. � Posibilidad de producción de frío.� Alto confort térmico debido a la generación a bajas temperaturas (suelo radiante).� Alto confort en operación debido al bajo nivel acústico de la BCG.� Mantenimiento sencillo.� Elemento diferenciador en construcción:

• Clasificación energética superior.• Utilización de energías limpias.• Sostenibilidad.

� Mejora impacto arquitectónico.� Revalorización del inmueble.� Solución integral de climatización y producción de ACS.


51

La BCG y la arquitectura


Perfecta Integración Arquitectónica.

Nulo impacto estético. La captación se realiza bajo tierraNo necesita sistema de evacuación de gases ( Chime nea )No se necesitan depósitos de combustible No son necesarias torres de Refrigeración. Segurida d ( no hay posibilidad de proliferación de la Legionella ) y ahorro de espacioFiabilidad a largo plazo, casi no requiere ningún m antenimiento

Seguridad de funcionamiento

Funcionamiento sin peligro (sin combustión , sin ne cesidad de protección contra fuego,...)No hay riesgo de legionella en las torres de refrig eración puesto que no son necesarias)

Ahorro y Amortización Inversión

Comparado con el gas 60-70%Comparado con el gasoil 75-80%Comparado con la electricidad, tarifa nocturna 60-7 0%Comparado con la bomba de calor geotérmica estándar o de aire 50-60%Amortización Inversión inicial. 4-7 años

52

La BCG y el estudio comparativo ( vivienda 150 m2)


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Solución para todo tipo de edificación

Ámbito Legislativo4� Europa:

� Directiva 2009/28/CE Relativa al Fomento del Uso de Energía Procedente de Fuentes Renovables.

� Decisión de la Comisión Europea 2007/742/CE por la que se Establecen los Criterios Ecológicos para la Concesión de la Etiqueta Ecológi ca Comunitaria a las Bombas de Calor Accionadas Eléctricamente ó por Gas ó de Absorc ión a Gas.

� España:� Real Decreto 1027/2007 del 20 de Julio (RITE).� Real Decreto 314/2006 del 17 de Marzo (CTE).� Reglamento de Aparatos a Presión.� Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión.� Normas UNE de aplicación.

� Galicia:� Las instalaciones de BCG se tramitan como instalaci ón de calefacción/climatización en

las correspondientes Delegaciones Provinciales de I ndustria.� No se está requiriendo ningún permiso relacionado co n Medio Ambiente ni con Dirección

Xeral de Industria, Enerxía e Minas ni con Aguas de Galicia.� Ordenanzas Solares Municipales.

54


Ámbito Legislativo4EMISIONES DE CO2 EQUIVALENTES

Emisiones Base Gasóleo: 338 g/kWh.Solar Térmica: 6 g/kWh./ -98,22%Caldera de Biomasa: 37,5 g/kWh./ -88,91%Gas Natural: 286,5 g/kWh. / -15.24%GLP: 304,3 g/kWh./ -9.97%Electricidad: 411 g/kWhFuente : Normativa solar Municipal de Vigo

Bomba calor Geotérmica: 91 g/kWh ( COP 4,5 ) -73.37%Fuente :(Öko-institut- Programa Gemis 4.4.2- EN 14511)COP: según norma EN 14511. (S0ºC/W35ºC)

NORMA EN 14511: Marca los parámetros para la certificación de los equipos de climatización mediante bomba de calor

Ejemplo de Justificación Zona I (30% aporte solar m ínimo) :338 g/kWhx 0.7 + 6g/kWhx 0.3 = 238.4 g/kWh equivalente -> referencia para zona I411 g/kWh/ COP (4.5) = 91 g/kWhAhorro solar Y g/kWhx (X) + 6g/kWh(1-X)=238.4 g/kWh

Y = emisiones equivalentes X = aporte del sistema principal.

55

5� Percepción en España de las energías renovables:

� Biomasa y solar ya están ampliamente reconocidas como energías renovables.

� Percepción en Europa de las bombas de calor geotérmicas:� Mediante el empleo de la tecnología de las bombas de calor

geotérmicas para calefacción y refrigeración se contribuirá a lograr las metas puestas por la UE para 2020.

� El alto grado de eficiencia en los equipos actuales de geotérmica sitúan a éstos como alternativa para climatización en Europa.

� Mejor control en origen de las emisiones de CO2 y de los consumos energéticos finales.

� Reducción de la dependencia energética exterior por la creciente producción de energía eléctrica mediante energías renovables (emisiones de CO2 cada vez menores).


Situación actual del mercado y perspectivas futuras

56

5Ratios de generación geotérmica/generación renovable y generación geotérmica/generación totalEvolución 1990-2010


57

� El potencial de la energía geotérmica en Europa:

� Comenzando en 2008 se estima que se pueden instalar 7 millones de bombas de calor geotérmicas en la UE hasta el año 2020.

� Esta capacidad instalada aportaría 262,5 TWh.

� La aportación de la tierra sería de 183,8 TWh.

� El ahorro representaría el equivalente a 22 millones de m3 de gasoil y su generación de gases de efecto invernadero.

� La meta de reducción son 4.385 TWh hasta 2020, lo que supone una aportación del 4% a la meta del 20%.

5En Europa …


58

5Consideración de las bombas de calor como energía renovable

� La Unión Europea clasifica las bombas de calor geotérmicas como energía renovable en la propuesta de Directiva de Fomento del Uso de Energía Procedente de Fuentes Renovables del 23/01/2008:


59

5Plan de acción

� Plan de acción europeo de bombas de calor geotérmicas:

� Divulgar las virtudes de la geotérmica como alternativa.

� Una mayor demanda podrá contribuir en el desarrollo de la industria de perforación.

� Desarrollo de programas de capacitación y control de calidad de las instalaciones para asegurar la geotérmica como una opción ampliamente extendida.

� Programas de certificación de la eficiencia de los equipos que facilite la aceptación de la geotérmica como una opción más dentro del conjunto de energías renovables de Europa.


60

� Mercado de bombas de calor geotérmicas en Alemania:

5Mercados: Alemania.


61

6Mercados: Suecia.

� Estudio de instalaciones geotérmicas en Suecia realizado sobre 471 instalaciones:� La mayoría de los usuarios están satisfechos o muy

satisfechos con el funcionamiento del sistema.� El descontento es sobre la instalación y no sobre el equipo:

¡¡CAPACITACIÓN IMPRESCINDIBLE!!

� Potencia media: 7,5 kW.� Perforación media: 132 m.

� Las instalaciones cubren todas las necesidades de calefacción y ACS.


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5Mercados: España.

� Algunas razones de porqué la geotérmica no está más extendida en España:� El crecimiento en el norte de Europa fue tan grande que las

grandes empresas del sector no han tenido capacidad de exportación hasta ahora.

� No hay legislación dedicada al sector.

� Las empresas perforadoras no están capacitadas y no son competitivas.

� Los promotores no se han interesado en mayores inversiones para el ahorro del futuro usuario.

� Los usuarios no la conocen ya que todo el enfoque se ha centrado en captadores solares.

� El interés por la ecología no ha sido una prioridad.


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5Mercados: España.

� ¿Porqué ahora la geotérmica tiene futuro en España?:� Las grandes empresas del sector ya tienen capacidad de producción para la

exportación.� La legislación se está adaptando paulatinamente.� Muchas empresas perforadoras muestran ahora gran interés en la geotérmica.� Los promotores ven un valor añadido y diferenciador en sus promociones.� Los clientes buscan cada vez más alternativas ecológicas, estéticas y rentables.� Mayor preocupación por el medio ambiente en la sociedad.

� ¿Cómo fomentar la geotérmica en España?:� Ampliar el conocimiento del usuario final: promotoras, arquitectos, instituciones públicas,…� Instaladores autorizados que garanticen las instalaciones y su funcionamiento, como el EU-Certification de la EHPA

(Asociación Europea de Bombas de Calor) o similar.� Reconocimiento equiparado al resto de Europa como energía renovable dentro del nuevo PER 2011-2020.� Ayudas, subvenciones y/o incentivos fiscales.


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5En resumen ...

� Hablando de la tecnología: � La aplicación de la tecnología de BCG´s se extiende a toda edificación con demanda de energía térmica o frigorífica

para cubrir las demandas de climatización, así como de ACS y de calentamiento de piscinas .� Por tanto, es de aplicación en el sector completo de la construcción: viviendas unifamiliares, edificios de viviendas

y de oficinas, polideportivos, hoteles, granjas, bo degas, hospitales, piscinas públicas, vestuarios, e dificios públicos , etc.

� Esta tecnología ofrece un elevado rendimiento energético en comparación con los sistemas convencionales (entre el 30 y el 70%), con la consiguiente reducción de emisiones.

� Su principal barrera de entrada al mercado es la inversión inicial , pero que se recupera a corto o medio plazo.

� Resumen de la geotérmica en Europa:� Actualmente existen unas 800.000 instalaciones.� El objetivo es que se instalen 7 millones hasta el 2020.� Existencia de mercados maduros y otros en fuerte desarrollo.� La energía geotérmica de baja entalpía está considerada como energía renovable por la UE y forma parte de su plan

para el 2020.� Existencia y creación de asociaciones nacionales e internacionales.� Desde nuestra experiencia, la conclusión de que se obtienen mayores rendimientos y ahorros en nuestro país que en

el centro y el norte de Europa.


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6� Jornada “Eficiencia Energética en Calefacción y

Refrigeración: Aprovechamientos Geotérmicos mediante Bomba de Calor” :� Lugar: Auditorio del Museo VERBUM (Vigo).

� Fecha: 18-11-2009.

� Horario: 9:00 h a 17:45 h.

� “Curso de Diseño e Instalación de Sistemas con Bomb a de Calor Geotérmica” :

� Lugar: Edificio Miralles, Campus Universidad de Vigo (Vigo).

� Fecha: 30-11-2009 al 4-12-2009.

� Horario: 9:00 h a 18:00h.

Próximos eventos

Mario [email protected]

Edificio Isaac Newton.Lagoas Marcosende, s/n. 36310, Vigo.T_986 81 86 66 F_986 81 86 [email protected]

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