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“La energía
geotérmica somera,
una solución para la
climatización eficiente
de edificios”
Prof. Dr. Javier F. Urchueguía Universidad Politécnica de Valencia
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Jornada sobre Mejoras para la Regulación de los Sistemas
Geotérmicos Someros a nivel local y regional.
AIDICO
20 de mayo de 2013
Índice • Importancia de la energía térmica en el contexto
europeo
• Tipos de energía geotérmica
• Introducción a la tecnología de climatización geotérmica
– Bombas de calor geotérmicas
– El experimento GeoCool
– Proyectos de climatización geotérmica
• Geotermia en España y en Europa: presente y futuro
– Geotermia en el marco de la directiva europea de renovables
Importancia de la
energía térmica en el
contexto europeo
Tipos de energía geotérmica
• Energía que tiene su origen en la temperatura
del suelo o subsuelo
• Existen varias modalidades
– Alta entalpía (T>150º C)
• Producción eléctrica
– Media y baja entalpía (T>60º C)
• Fuentes termales, calor de distrito
– Muy baja entalpía (0º C < T < 30º C)
• Bombas de calor geotérmicas
Principios básicos de la
Bomba de Calor Geotérmica
Principios básicos de la
Bomba de Calor Geotérmica
Introducción a la tecnología
de climatización geotérmica
¿Qué es una bomba de calor?
Una bomba de calor es un dispositivo eléctrico que permite refrigerar espacios cuando hace calor en el exterior y calentar espacios cuando hace frío en el exterior.
La mayor parte de los sistemas de aire
acondicionado son bombas de calor.
Una bomba de calor es un dispositivo eléctrico que permite refrigerar espacios cuando hace calor en el exterior y calentar espacios cuando hace frío en el exterior.
La mayor parte de los sistemas de aire
acondicionado son bombas de calor.
Bomba de agua
cuanta más altura
hay que vencer, mayor
es el consumo eléctrico
Agua a mayor altura
Agua a baja altura
Agua
Espacio a baja temperatura
Bomba de calor
cuanta más diferencia
de temperatura
hay que vencer, mayor
es el consumo eléctrico
Espacio a mayor temperatura
Calo
r
Refrigeración
a la empresa
a la empresa
Calor
24 °C
35 °C
Refrigeración
Calor
24 °C 18 °C
5 0 1 0 0 1 5 0 2 0 0 2 5 0 3 0 0 3 5 0
5
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1 5
2 0
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3 0
3 5
0 m
1,5 m
Temperatura estable a lo largo del año
La Climatización Geotérmica
Una bomba de calor geotérmica es una bomba de calor
que utiliza el suelo funcionando en condiciones de
temperatura más favorables comparadas con las del
aire.
La climatización geotérmica utiliza bombas de calor
geotérmicas para producir calefacción, refrigeración y
agua caliente sanitaria.
Una bomba de calor geotérmica es una bomba de calor
que utiliza el suelo funcionando en condiciones de
temperatura más favorables comparadas con las del
aire.
La climatización geotérmica utiliza bombas de calor
geotérmicas para producir calefacción, refrigeración y
agua caliente sanitaria.
Retos para la implantación
Afectación térmica del terreno
La Bomba de Calor Geotérmica:
•En refrigeración calienta el suelo
•En calefacción enfría el suelo
Comparativa
PORCENTAJES DE MEJORA DE LA EFICIENCIA
ENERGÉTICA
Bomba de calor convencional 50%
Radiadores convectores 75%
Calderas de gas 75%
Calderas de gasoil 70%
TIPO DE SISTEMA CALEFACCIÓN REFRIGERACIÓN ACS CUMPLIMIENTO
CTE
Energía solar térmica X X X
Caldera gasóleo X X
Split X X
Geotermia X X X X
El experimento europeo
GeoCool
THE FIFTH FRAMEWORK
PROGRAMME
GEOCOOL Geothermal Heat Pump
for Cooling-and Heating along European Coastal Areas
Resultados
3.46 3.46
2.00 2.00
73 %
Resultados
4.36 4.36
2.72 2.72
60 %
Proyectos de climatización
Geotérmica
La iniciativa
Energesis
Geotermia como producto
•Solución completa (climatización + ACS)
•Ahorros energéticos y en emisiones
•Energía renovable subvenciones
•Tecnología eficiente (tiempos de retorno
competitivos)
•Bioseguridad
•Mejor mantenimiento, menor ruido, mejor estética
•Tecnología integrable
•Mayor inversión inicial
•Solución completa (climatización + ACS)
•Ahorros energéticos y en emisiones
•Energía renovable subvenciones
•Tecnología eficiente (tiempos de retorno
competitivos)
•Bioseguridad
•Mejor mantenimiento, menor ruido, mejor estética
•Tecnología integrable
•Mayor inversión inicial
Instalaciones
22
Centro de salud
Oliva (Valencia)
Refrigeración 28 kW
Calefacción 35 kW
5 tCO2/año evitadas
Sistema Slinky
Instalaciones
Edificio de oficinas
Gandía (Valencia)
Refrigeración 180 kW
Calefacción 220 kW
9,1 tCO2/año evitadas
Primer edificio con
climatización híbrida en España
Instalaciones
Centro de educación ambiental
Torrente (Valencia)
Refrigeración 98 kW
Calefacción 58 kW
10,11 tCO2/año evitadas
Conjunto formado por un
edificio principal y siete
bungalós
Instalaciones
Bloque de viviendas
Morella (Castellón)
Calefacción 26 kW
4,9 tCO2/año evitadas
Cuenta con contadores
entálpicos para determinar el
consumo energético de cada
vivienda
Otros proyectos: uso directo
Energesis colabora en un gran proyecto de redes de calor geotérmicas
estudiando la demanda energética en un área determinada de la zona norte
de la Comunidad de Madrid (GeoMadrid). Este proyecto abastecerá al distrito
estudiado de calefacción y Agua Caliente Sanitaria.
Geotermia en
España y en Europa:
presente y futuro
Estrategia europea a 2020
• El desarrollo de la geotermia ha estado fundamentalmente condicionado por las trasposiciones normativas que emanan de Europa
• Europa se ha comprometido con objetivos ambiciosos en el terrenos de las energías renovables y del ahorro de emisiones para el año 2020
• Tales objetivos son vinculantes para España y exigirá mayores compromisos en nuestro desarrollo normativo energético
Estrategia europea a 2050
• La consecución de los objetivos de los
objetivos europeos expresados en la
directiva es imposible sin considerar las
energías térmicas, ya que:
– El desarrollo de la generación eléctrica renovable
es técnicamente limitado y caro
– Las energías renovables térmicas van
simultáneamente ligadas a la reducción del
consumo eléctrico: dos objetivos en uno!
El potencial de las renovables
térmicas en Europa
Escenario ambicioso
100% Renovable
Escenario continuista
100% Renovable
high enthalpy (el. power)
high temperature basins
(el.power, district heating)
medium temperature basins
(district heating)
everywhere:
EGS, shallow geothermal
Th
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old
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ark
et
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Factores limitantes en el desarrollo
After data from
BWP / GtV-BV / EIA
0
10
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140
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GSHP
oil price (nominal)
air source
heat pump
Start of
VDI 4640
El ejemplo alemán 1978-2008
•Las formación y certificación de los diseñadores, instaladores y perforadores son claves para el desarrollo a largo plazo del mercado.
•Las normas y directrices tienen un fuerte impacto en el desarrollo de mercado
•Reglamentos legales, permisos y registros necesarios para garantizar la aplicación ecológicamente racional de la geotermia
•Las subvenciones juegan un papel importante, pues permiten reequilibrar el reparto de coste de la infraestructura energética soterrada entre el individuo o entidad que la promueve y la sociedad
Formación y regulación, factores
clave
Asociaciones y plataformas tecnológicas: un
apoyo imprescindible
• En España: – La asociación de productores de EERR (APPA) crea un grupo de
geotermia de baja entalpía a principios de 2008
– De esta iniciativa surge, a principios de 2009 la plataforma tecnológica española de la geotermia (GEOPLAT) que cubre la geotermia de alta y baja entalpía
• En Europa: – En 2005 se crea EGEC (European GEothermal Council) para
promover el uso de la geotermia en Europa
– EGEC, junto a un gran número de entidades europeas, promueve en Junio de 2009 la creación del Geothermal Panel e integrado dentro de la Plataforma Tecnológica Europea para Calefacción y Refrigeración Renovable
– La creación de la ETP – RHC supone un giro radical en la política de la Comisión Europea en este sector, al promover la integración de renovables
Una visión de futuro desde las
instituciones europeas
Una visión de futuro desde las
instituciones europeas
Rehabilitación energética
Smart Renewable Cities
• Van a ser fundamentales los modelos integrados de gestión energética en entornos urbanos, bajo el nuevo programa «Smart Renewable Cities»
• Existen importantes iniciativas que se pretenden sistematizar y apoyase con importantes planes europeos (como el SET plan)
• Su activación requerirá que las ciudades diseñen y ejecuten estrategias integradas que activen y potencien todos sus recursos renovables
Smart Renewable Cities:
anticipando el futuro de la energía
La CV: una posición pionera
• Las experiencias en los ámbitos de la
geotermia, auditorías y ESE’s son
pioneras en España y valiosas para
situarnos en la senda de las nuevos
desarrollos que…
• sería importante estimular y potenciar
desde las instituciones
• RegeoCities se diseña para ello