Instalaciones I

GEOTERMIA(I)Energía geotérmica , principios y aplicaciones.

INFORMACION OBTENIDA DE:•INDUSTRIAS REHAU, S.A. Energía geotérmica, sistemas de captación. Suelo radiante.

•FERROLI ESPAÑA, S.A. Bomba de calor-agua, agua geotérmica.•ENERTRES. Geotermia.

Universidad S.E.K. 4 de Marzo de 2009

CLIMATIZACIÓN 2009

(Salón internacional de aire acondicionado, calefacción, ventilación y refrigeración)

AUTORA: NATALIA GORBEA

Instalaciones I

1. Sondas geotérmicas 2. Colectores geotérmicos 3. Pilotes energéticos 4. Intercambiador de calor aire-tierra

- Sistemas de captación de energía geotérmica:

CLIMATIZACIÓN 2009 (Salón internacional de aire acondicionado, calefacción, ventilación y refrigeración)

- Aplicaciones:

1. Calefacción/refrigeración (viviendas, edificios, naves industriales, etc.) • Suelo radiante• Paredes radiantes• Techo radiante

2. Producción de ACS 3. Climatización de Piscinas 4. Otros

GEOTERMIAEnergía geotérmica y sus principios básicos.

IE Universidad , 4 de Marzo de 2009

Instalaciones I

Geotermia, definición.

Instalaciones IEnergía geotérmica.

Energía geotérmica:

– Energía que puede ser aprovechada por el hombre mediante la extracción del calor del interior de la tierra.

Aprovecha la temperatura prácticamente constante del subsuelo a lo largo de todo el año, absorbiendo o cediendo calor al terreno a través de los diferentes sistemas de captación geotérmica.

Esto permite calentar en invierno, refrigerar en verano y producir agua caliente sanitaria.

‒ La geotermia es un método de calefacción que utiliza la energía de la tierra y el subsuelo.

– Energía disponible día y noche, independientemente de las condiciones meteorológicas y de la estación del año.

– Energía renovable, es un elemento más dentro de los que deben conjugarse para conseguir el ahorro energético esperado, la reducción de CO2 y la amortización del sistema a medio plazo (periodos inferiores a 7 años).

Instalaciones IVentajas

Los sistemas geotérmicos ofrecen entre otras las siguientes ventajas:

– Comodidad y confort • Calefacción por medio de la simple pulsación de un botón. No es necesario el aprovisionamiento de gasóleo,

leña o gas.• Funcionamiento seguro y silencioso • Produce agua caliente, calefacción y frío (utilizando proceso reversible) • Extremadamente fiable • Una calefacción a baja temperatura ofrece una agradable temperatura ambiente

– Respeto por el medio ambiente • Sin humos • Sin hollín • Sin polvo • Sin depósitos para combustible

– Reducidos costes de operación • No es necesario almacenar materiales para calefacción. • Escasísimo mantenimiento

– Retorno de la inversión a corto plazo • Sin chimeneas • Sin espacios para depósitos ni cuartos de calderas • Sin conexiones a la red de gas. No hay combustión • Revalorización del terreno gracias a una fuente energética propia • Posibilidad de subvenciones

– Ahorro de energía • Aproximadamente el 65-75 % de la energía necesaria para calefacción es proporcionada de forma gratuita por

el terreno, el aire o el agua. • La parte restante procede de la energía eléctrica necesaria para el accionamiento del compresor.

Instalaciones I

Funcionamiento del sistema.

Instalaciones IEnergía geotérmica.

FERROLI

Sistema de captación de energía geotérmica (sonda)

Bomba geotérmicaAcumulador

Suelo radiante

Instalaciones IEnergía geotérmica.

FERROLI

Instalaciones IEnergía geotérmica.

Funcionamiento del sistema :

– Compuesto por:

• Bomba de calor geotérmica

• Acumulador

• Microprocesador de regulación

ENERTRES

Instalaciones IEnergía geotérmica.

Funcionamiento del sistema :

– Mediante la bomba de calor se extrae la energía calorífica del exterior (TIERRA – AGUA – AIRE).

– La bomba de calor esta compuesta por: compresor, evaporador, condensador y dispositivo de expansión.

En un circuito cerrado circula un líquido refrigerante, que capta el calor gratuito del terreno, el cual es distribuido, por medio del condensador, al circuito de calefacción y al sistema de obtención de ACS

– La energía se extrae a baja temperatura y mediante un proceso de compresión realizado en un circuito frigorífico por medio de un compresor (alimentado por energía eléctrica) alcanza una temperatura elevada pudiendo de esta manera utilizarse para calefacción y agua caliente y con la inversión del ciclo frigorífico para producir frío.

ENERTRES

Instalaciones I

Simulación del funcionamiento de un sistema geotérmico: 

Geotermia de veranohttp://www.enertres.com/public/sistema.php?sec=90

Geotermia de inviernohttp://www.enertres.com/public/sistema.php?sec=89

ENERTRES

Instalaciones I

Sistemas de captación.

Instalaciones ISistemas de captación.

Sistemas de captación:

1. Obtención de energía geotérmica con pilotes energéticos

2. Obtención de energía geotérmica con sondas geotérmicas

3. Obtención de energía geotérmica con colectores geotérmicos

4. Obtención de energía geotérmica con el intercambiador de calor aire-tierra

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REHAU

Instalaciones ISistemas de captación.

1. PILOTES ENERGÉTICOS PILOTES DE CIMENTACIÓN Y CAPTACIÓN DE CALOR EN UNO• Cuando se integran en los pilotes de cimentación, tuberías para el aprovechamiento de la energía

geotérmica cercana a la superficie, se habla de pilotes energéticos.• En función de las características geológicas del terreno, se podrán utilizar los pilotes energéticos para

extraer del terreno calor para calefacción, así como entregar a su vez calor al terreno para el refrescamiento.

• Dado que los trabajos de pilotaje resultan ya de por sí necesarios, la integración del sistema de colector conlleva unos costes adicionales reducidos.

REHAU

Instalaciones ISistemas de captación.

2. SONDAS GEOTÉRMICAS PERFORACIÓN EN PROFUNDIDAD PARA CAPTAR LA ENERGÍA

• Se instalan hasta una profundidad de 150 m, para así aprovechar las temperatura constantes del subsuelo de forma eficaz para la obtención de energía.

• La impulsión y el retorno de la sonda consisten en un tubo continuo, curvado en su pie mediante un método de fabricación especial e inyectado en resina de poliéster reforzada con fibra de vidrio, como protección adicional.

• Por medio de la recirculación del fluido refrigerante se absorbe el calor del terreno circundante. • Necesidad de empresa especializada de sondeos, alto coste.

REHAU

http://www.etracker.de/lnkcnt.php?et=Qemr9g&url=http://www.rehau.es/files/Instalacion_Sonda_RAUGEO_PE-Xa_ES.wmv&lnkname=Instalacion%20Sonda%20RAUGEO%20PE-Xa

Instalaciones ISistemas de captación.

3. COLECTORES GEOTÉRMICOS RAUGEO PARA CAPTAR EL CALOR EN HORIZONTAL • Son colectores (polietileno reticulado) instalados en posición horizontal a una profundidad de aprox. 1,5 m.• Se debe disponer de una superficie libre de grandes dimensiones junto al edificio a calefaccionar.• Presentan un buen rendimiento y se pueden colocar de forma sencilla y coste reducido, (no es necesario

contratar a una empresa especializada en sondeos).• Gracias al bombeo y recirculación del fluido refrigerante (agua y glicol) se capta el calor del terreno.

REHAU

Instalaciones ISistemas de captación.

4. EL INTERCAMBIADOR DE CALOR AIRE-TIERRA PARA UN CONFORT MAYOR Y UNA FACTURA DE CALEFACCIÓN MÁS BAJA • En invierno se ahorran costes de calefacción y en verano se refresca agradablemente el aire del exterior

caliente antes de inyectarlo en el interior de la vivienda.• Higiénico y antimicrobiano: el aire de admisión es depurado con un filtro de aire. Una capa antimicrobiana

en el interior del tubo previene la multiplicación de gérmenes. • Se puede instalar tanto en viviendas uni y bifamiliares como en edificios de gran volumen, como escuelas,

hospitales y edificios de oficinas.• Proporciona un calor confortable en invierno

y un agradable frescor en verano.

REHAU

Instalaciones ISistemas de captación.

4. EL INTERCAMBIADOR DE CALOR AIRE-TIERRA PARA UN CONFORT MAYOR Y UNA FACTURA DE CALEFACCIÓN MÁS BAJA

Temperatura de entrada en elelemento de aspiración

+30ºC

Temperatura de salida al final de intercambiador de calor aire-tierra

+ 16ºC

Temperatura en el subsuelo+ 12ºC

Verano

Temperatura de entrada en elelemento de aspiración

-15ºC

Temperatura de salida al final de intercambiador de calor aire-tierra

+ 2ºC

Temperatura en el subsuelo+ 7ºC

Invierno

REHAU

Instalaciones ISistemas de captación.

4. EL INTERCAMBIADOR DE CALOR AIRE-TIERRA PARA UN CONFORT MAYOR Y UNA FACTURA DE CALEFACCIÓN MÁS BAJA

Modo operativo del intercambiador de calor aire-tierra:

El intercambiador de calor aire-tierra va preconectado a un sistema de ventilación controlada.

El principio de funcionamiento consiste en aprovechar la temperatura prácticamente constante del subsuelo, de aprox.10 °C, para el precalentamiento en invierno y para el refrescamiento del aire aspirado del exterior en verano, por medio de un sistema de tuberías tendido en el terreno.

REHAU

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Integración. Casa con consumo cero.

Instalaciones I

EL CAMINO HASTA LA CASA CON CONSUMO CERO

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1 Calefacción/refrescamiento por superficies radiantes

2 Sistemas de térmica solar3 Aislamiento térmico4 Intercambiadores de calor aire-tierra5 Sondas y colectores geotérmicos

REHAU

Instalaciones ICasa consumo cero

1 Calefacción/refrescamiento por superficies radiantes proporciona soluciones para todos los casos de aplicación: para superficies de suelo, pared y techo, para calefacción o refrescamiento, para sistemas de construcción en húmedo y en seco. Con la energía geotérmica como apoyo, estos sistemas son en gran medida independientes de las condiciones climatológicas y realizan una aportación notable a la conservación de los recursos naturales.

2 Colectores con sistemas de térmica solar se puede utilizar de forma eficiente la energía solar para la generación de agua caliente y como apoyo a sistemas de calefacción.

3 Sistema de alto aislamiento térmico .

4 Intercambiadores de calor aire-tierra Los intercambiadores de calor aire-tierra son el complemento idóneo para una ventilación controlada. Gracias a la captación del calor del subsuelo se precalienta el aire aspirado del exterior en invierno y se refresca el mismo hasta una temperatura agradable en verano.

5 Sondas y colectores geotérmicos Calefacción y refrescamiento eficientes a partir del calor del subsuelo. Con energía geotérmica se capta de forma barata hasta el 75 % de su consumo de calor del subsuelo.

6 Otros: Energía solar fotovoltaica, energía solar térmica, minieólica, biomasa…

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EL CAMINO HASTA LA CASA CON CONSUMO CERO