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L o primero que habría que hacer es ubi-car racionalmente, y aplicando un pocode lógica natural, el contexto y el obje-

to de la utilización de los recursos geotérmicos.En cuanto al contexto no caben muchas

dudas. Recientemente, noviembre de 2011 seha publicado un interesante informe, Una Vi-sión-País Para el Sector de la edificación en Es-paña, Hoja de Ruta para un Nuevo Sector de laVivienda del que son coautores Albert Cuchí yPeter Sweatman. El informe recoge datos so-bre el consumo energético de la vivienda enEspaña, y propone unos objetivos de actuaciónen rehabilitación para la eficiencia energéticahasta el año 2050 sobre un número estimadode viviendas que se cifra en 15.000.000.

Los datos sobre el consumo energético dela vivienda en España (Fig. 1), publicados en2011 por el Ministerio de Industria, Turismo yComercio ilustran el espectacular nivel de des-perdicio energético que se produce en el sec-tor residencial en nuestro país, extrapolable porcierto al sector terciario y aún más al sector in-dustrial.

La distribución geográfica del desperdicionos dice que, de más a menos, las zonas deEspaña donde más energía se tira, peor setransforma en los edificios, y más entropía segenera a partir de recursos primarios, son laszonas mesetarias del centro de la península, acontinuación las zonas interiores de la periferia,las costeras del norte, las costeras de levante y

finalmente lascosteras del sur.Los niveles dedesperdicio sontan altos que noresulta difícil cal-

cular las enormes posibilidades de ahorro ener-gético un promedio entre 100 y 150 Kwh/m2

año, y mejora de la calidad ambiental de la edi-ficación a los que podemos aspirar (Fig. 2).

Como estamos aplicando el sentido común,y no la codicia, no podemos pensar que la so-lución de este problema, cuyo reverso es laoportunidad de un enorme ahorro económicodistribuido e individual, sea dotar a todas estasviviendas con tecnología punta de generaciónúltimo modelo, enchufarlas a una red verde desuministro y gestionarles a sus propietarios lacompra de energía. Vamos a pensar algo mu-cho más normal en un país pobre como elnuestro, en no consumir (consumir = destruir),mejorando las capacidades de la edificaciónexistente y utilizando los recursos gratuitos queun medio físico y climático, generoso como elnuestro, pone al alcance de todos, recuperar laingente cantidad de dinero que; estamos tiran-do, y repartírnoslo equitativamente. Este es elcontexto.

Este artículo será publicado coincidiendo con la celebración en Madrid los días25 y 26 de abril de 2012 del III Congreso de Energía Geotérmica en la Edificacióny la Industria, un hito importante en el ámbito especializado de este sector. Seríaimperdonable no aprovechar esta oportunidad para hacer una breve reflexión,antes de entrar de lleno en los aspectos técnicos que son objeto de este texto,sobre el estado de la situación en el ámbito científico, técnico y empresarial quese aborda en ese Congreso, que por primera vez incluye también un área deaprovechamiento geotérmico de infraestructuras subterráneas.

Contribución a la eficiencia de los recursosgeotérmicos integrados en edificios concebidos para muy bajo consumo

Palabras clave: AIRE, APROVECHAMIENTO,CLIMATIZACIÓN, CONSUMO, EFICIENCIA,

ENERGÍA, GEOTERMIA, RECURSOS, REHABILITACIÓN, TEMPERATURA.VIVIENDA.

� Luis de PEREDA FERNÁNDEZ,Arquitecto. Director de Proyectos

ENERES Lógica Energética.

Objetivo: la eficiencia. Geotermia en climatización, geotermia en tratamiento del aire, geotermiae intercambio de energía con las aguas residuales.

� [Fig. 1] .- Consumo anual en Kwh/m2 del parque de edificios en España.El consumo de la edificación existente oscila entre 100 kWh/m2año y350 kWh/m2año. En la zona interior de la península, donde lasoportunidades de utilización de recursos geotérmicos son evidenteslos consumos oscilan entre 100 y 200 kWh/m2año. El potencial de ahorroasociado a esta cantidad de desperdicio de energía constituye unaenorme oportunidad para logar confort y rendimiento económico.

� [Fig. 2] .- Un país pobre que desperdicia cada año 100 o 150kWh/m2 de energía en 15.000.000 de viviendas tiene unaenorme oportunidad de recuperación y distribución de recursoseconómicos que sólo depende de una gestión racional.

ENERES.Mont_ Maqueta art Geocontrol 18/04/12 14:06 Página 14

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Sobre los objetivos conviene hacer una pe-queña reflexión en términos muy generales.

En España se ha consolidado una concep-ción perversa de lo que es sostenible, de loque es eficiencia y de lo que es en términosgenerales bueno para la sociedad y el ecosis-tema, en términos de energía e impacto am-biental. La instrumentalización perversa de algotan importante se fundamenta en separar laeficiencia de lo que se ha llamado energías re-novables y canalizar, durante años, ya un parde décadas, mediante planes perfectamenteestructurados de acuerdo con los agenteslobbysticos más potentes de nuestro país, porla vía políticamente correcta de la subvención,la financiación y la hipoteca del futuro de la na-ción, ingentes cantidades de dinero público,hacia el montaje de negocios privados de ge-neración de energía, subvencionada e incenti-vada. Una estrategia así no puede sino cimen-tarse sobre una enorme campaña de desinfor-mación pública, para que la ciudadanía acabepercibiendo que eficiencia es generar limpio ogenerar verde, no ahorrar ni consumir menos.

En este sentido se define una estrategia decomunicación con el consumidor final orienta-da a mantener la desinformación de los ciuda-danos sobre el coste real y la cuantía tangiblede los recursos que se destruyen y pagan.Con tarifas políticamente correctas orientadasa incentivar un consumo irresponsable e in-consciente de agua y energía, y una total au-sencia de tarifas progresivas que estimulen elconsumo responsable y la austeridad; cobran-do al final la energía vendida en virtud de di-versos conceptos indirectos compensatorios ymúltiples costes complementarios, más o me-nos distribuidos en los presupuestos de las ad-ministraciones, que, al final, pagamos todos.

Quien no sabe lo que le pasa difícilmentepuede plantear estrategias para mejorar su si-tuación. La información alimenta la acción quepermite el equilibrio y la eficiencia. Si el objetivoes la eficiencia, la información alimenta un pro-ceso de retroacción negativa y reequilibrio parano consumir y ahorrar. Si el objetivo es el con-sumo la información alimenta un proceso deretroacción positiva orientado al aumento pro-gresivo de la producción y/o al colapso, comoes el caso.

En España todos pagamos las facturas dela luz el gas y el agua, pero prácticamente na-die sabe lo que le cuesta realmente un kWh deelectricidad, un m3 de gas, o un litro de agua,ni lo que paga por ellos en la factura. Por des-contado que nadie es capaz de calcular lo quepaga realmente por ellos indirectamente, y poreso prácticamente nadie se puede plantearuna estrategia individual para reducir el consu-mo y recuperar el coste de ese residuo innece-sario. Sin embargo un colectivo muy bien or-ganizado, desde la acción política en la instru-

mentalización de la máquina de las administra-ciones públicas, el sector financiero, el sectorde la producción, distribución y venta de laenergía, los agentes huidos del sector inmobi-liario y los colaboradores necesarios de lossectores universitarios, empresariales, y profe-sionales; aportan a una sociedad a la que sele ha hurtado los recursos para la autocrítica yla decisión individual, modelos colectivos deeficiencia, sostenibilidad y ecologismo.

El acelerado metabolismo de la sociedadglobal del siglo XXI pone en evidencia muy rápi-damente estos montajes, y la prueba irrefutabley visible es que el consumo y el desperdicio si-guen aumentando en progresión geométrica yproporcionalmente al aumento de la producciónenergética, por muy renovable que esta sea.

De entre los modelos de actuación que nosaporta la administración del Estado vamos a co-mentar el de los Servicios Energéticos, porqueestá ligado por su propia naturaleza a la conse-cución de ahorros que, en todo o en parte,permiten obtener los recursos económicos quepagan las acciones que permiten el ahorro, lue-go se trata de una prestación que rescata un re-curso valioso y que se autofinancia con el valordel recurso rescatado. Indudablemente es unafórmula aplicable a cualquier recurso con valor ydesperdiciado, y de estos hay un buen númeroen nuestro entorno, energía, agua, espacio, ma-teriales, salud, biodiversidad, educación, alimen-tos, etc. y pone en juego un factor esencial queemerge como la clave del uso y la transforma-ción eficiente de los recursos: la gestión.

La gestión eficiente de los recursos energé-ticos requiere entre otros una serie de instru-mentos básicos:

- Un marco jurídico y reglamentario quegarantice la flexibilidad y la libertad en elflujo de la información y la energía.

- La gestión en red y distribuida, de la pro-ducción uso y comercialización del con-junto de recursos integrados

- La creación de cuerpos de profesionalesformados en todos los ámbitos y nivelesde competencia de la utilización eficientede la energía.

- La ejemplaridad de la Administración

Pues bien el desarrollo del modelo de ser-vicios energéticos en España carece de unmarco jurídico y legal bien articulado y desa-rrollado para llegar a todas las escalas de ac-tuación necesarias; no contempla la integra-ción de todos los recursos energéticos al al-cance de la sociedad, ni el desarrollo de mo-delos flexibles y abiertos de transferencia dis-tribuida de recursos en red; no se apoya enacciones prioritarias de formación de profe-sionales en la integración disciplinar para laeficiencia, y no se puede apoyar en la acciónde la Administración que no aporta los instru-mentos a la sociedad, y no ejemplifica nidesarrolla los modelos de actuación sobrelos edificios gestionados por las administra-ciones del estado.

En nuestro país lo que se llama serviciosenergéticos está, en un altísimo porcentaje,orientado en exclusiva a la financiación de lacompra y la instalación de tecnología para latransformación de la energía y en la gestión dela compra de energía. La mejora del rendi-miento de los equipos, en la generación decalor, y frío es el objeto de la mayor parte delas acciones de servicios energéticos en nues-tro país (Fig. 3). En una escala de mayor efi-ciencia que la anterior se desarrollan actua-ciones sobre los sistemas de iluminación yalumbrado público, y, sólo al final, las escasasacciones de servicios energéticos que inclu-

� [Fig. 3] .- La visión de la mejora de la eficiencia desde la perspectiva de un sector de ServiciosEnergéticos controlado por intereses ajenos al ahorro y la eficiencia. Las primeras seismedidas, prioritarias, van dirigidas a gestionar el consumo y orientar los suministrosenergéticos, una a la gestión y las tres últimas a la reducción de la demanda. Fuente:www.gasnaturalfenosa.com.


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yen ahorro en consumos mediante la mejoraen las envolventes, la calidad del aíre o elaprovechamiento energías gratuitas de origenrenovable o residual.

La administración Española no ha desarro-llado aún los instrumentos normativos jurídicosy contractuales que determinen como objetivoesencial de las operaciones de servicios ener-géticos la reducción de la demanda, y que per-mitan que en nuestro país, de una manera ge-neralizada, se desarrollen las cientos de milesde acciones de servicios energéticos de todotipo y tamaño que tienen que permitir la mejorade la calidad ambiental y el confort y el ahorroenergético y económico a millones de usuarios.

La administración no implementa una ac-ción sistémica sobre los recursos básicos de lasociedad, para transferir automáticamente re-cursos desde donde sobran a donde se pue-den utilizar, sino una acción analítica y desinte-gradora, centralizadora y especulativa, campopor campo, sector por sector, que pone enmanos de grupos de interés cada uno de loscampos de acción, perdiendo por el caminoenormes oportunidades de ahorro y eficiencia;limitando y constriñendo el desarrollo de la ini-ciativa de acciones generalizadas, extensas,individuales, distribuidas e integradoras, de pe-queña escala; que es el campo principal de laeficiencia y el ahorro a escala global, el de losmuchos pocos, en pro de un puñado de ac-tuaciones emblemáticas, la política de los po-cos muchos.

Ilustra esta tesis la estrategia ejemplarizanteque se materializa en España para la presta-ción de servicios energéticos a 330 edificiosde la administración. Se trata de una vuelta detuerca más a la instrumentalización interesadade una fórmula que, buena en sí misma, pue-de convertirse en un contexto manipulador, enun arma de destrucción de oportunidades deahorro de efectos difícilmente reversibles.

La materialización más publicitada de esteerror es el caso del Complejo Cuzco que in-cluye los edificios del Ministerio de Industria enMadrid, un complejo de edificios de los años70, con reformas esporádicas posteriores,con baja calidad ambiental y con un enormepotencial de ahorro; donde la eficiencia en tér-minos de ahorro y reducción de cargas térmi-cas, se ha hipotecado durante 16 años, y 40M€, para lograr un 10% de reducción en elconsumo de energía primaria, sin reducir elconfort de los usuarios y , sin mejorarlo a losniveles exigibles hoy; por la vía de cambiar eltipo de combustible primario del sistema degeneración de calor , gestionar el suministro yla compra de gas y electricidad, y sustituir losequipos de producción.

En la síntesis de conclusiones de este pro-yecto, presentado en Madrid en febrero delaño pasado por todos sus actores se plantea-

ban las siguientes sugerencias para el sectorde los servicios energéticos:

• Las empresas o uniones temporales deempresas, en cualquier caso, han de dis-poner de una alta capacidad de diseño(ingeniería) y músculo financiero para po-der asumir los costes implícitos del pro-ceso de licitación y el posterior desarrollode sucesivos proyectos.

• Necesidad de clasificación de las empre-sas tipo ESE. La pre-calificación ha depermitir simplificar el proceso previo ad-ministrativo y homogeneizar los criteriosde selección de las empresas en los dis-tintos procesos.

• Selección de oferta ganadora tras el diá-logo competitivo con empresas de capa-cidad contrastada. Eliminación de defini-ción de nueva especificación y segundaronda de ofertas.

• Selección de oferta ganadora tras eldiálogo competitivo con empresas decapacidad. La selección final se basaríaen criterios objetivos de los resultadosque garanticen las ofertas en cuanto aahorro energético, alcance de la reno-vación de equipos en términos de inver-sión, plazos de contrato y reducción deemisiones.

Tres de las cuatro conclusiones de esta ex-periencia ejemplar van orientadas a crear unclaustro restringido de empresas o equipospreseleccionados con un perfil muy claramen-te definido. Lo más chocante sin embargo esque en la misma jornada, en el mismo sitio, mi-nutos después y ante el mismos auditorio seexplicaron los modelos de actuación en trescasos prácticos, el caso de Londres, el casode Bélgica, y el caso de Berlín por parte de

Michael Geissler, Director General de la Agen-cia de la Energía de Berlín.

Para sorpresa de algunos de los asistentes,el modelo de actuación europeo no coincidecon el del Caso del Complejo de Cuzco; muyal contrario, se habló de un modelo distribuido,de muchas actuaciones de muy diversa esca-la, de muchas empresas de servicios energéti-cos de diverso tamaño e igualmente compe-tentes. Finalmente Geissler, tras explicarnosque en su país operan más de 500 empresasde servicios energéticos invitó alegremente atodos los presentes a ir trabajar a Berlín y pres-tar allí servicios para la reducción de la deman-da en la edificación alemana.

Al margen de oportunidades perdidas y re-cursos desperdiciados durante años, la buenanoticia es que el modelo europeo irá vinculadoa la financiación europea, al desarrollo de lanormativa europea y a las exigencias de reduc-ción de consumo europeas, y en él no encajantan fácilmente modelos de actuación que noconsigan ahorros reales, como ese. Otra bue-na noticia es que el campo de actuación esmucho más extenso que el de las distintas ad-ministraciones del estado y que hay un enormepotencial de actividad en el sector privado queexige con meridiana objetividad que se consi-ga rendimiento económico a través del ahorrode energía, más allá del viciado marco públicosubvencionado.

Geotermia y eficiencia energéticaMuchos han sido los esfuerzos realizadosdesde todos los ámbitos por ubicar el apro-vechamiento geotérmico en el ámbito de lasenergías renovables, y, una vez conseguido,ello ha permitido su promoción, la difusión desu utilidad, y múltiples líneas y acciones deformación. Pero este contexto artificial y espe-

� [Fig. 4] .- Estimación porcentual del potencial de ahorro de energía primaria en la edificaciónen España por sectores, desde el punto de vista de quien realiza una prestación de serviciosenergéticos fundamentada en una acción orientada a la gestión de la venta de energía y ala renovación de la tecnología de transformación. La comparación con la tabla de la Figura 1permite evaluar la pobreza de los objetivos que se plantean con esta visión y la escasa eficienciade los modelos fundamentados en ella. Fuente: www.gasnaturalfenosa.com.


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cíficamente español donde, como comentá-bamos, los recursos se etiquetan para actoseguido canalizarlos por distintas vías admi-nistrativas de promoción, y financiación nodebe alejarnos del contexto de aplicación y elpotencial real de rendimiento de los recursos,y aún más cuando este potencial se verificagracias a la riqueza y complejidad de los sis-temas, como es el caso del aprovechamientode los recursos geotérmicos

En virtud del aprovechamiento de su poten-cial termodinámico, el terreno se transforma enun recurso geotérmico. El terreno, el suelo la es-tructura geológica, geotérmica, geotécnica, ge-obiológica sobre y en la que habitamos, y encuyo contexto realizamos nuestras actividades,es un sistema en sí mismo extraordinariamentecomplejo cuyos límites varían en función delcampo de interacciones que definamos, atrave-sado por flujos de energía que se transformanen él, con capacidad para almacenar, paratransferir y para disipar energía, con un compor-tamiento distinto según su composición, morfo-logía, estructura interna y configuración.

Cada una de estas y otras muchas varia-bles determina cambios en el comportamien-to del sistema que se manifiestan en otras tan-tas posibilidades o modalidades de aprove-chamiento geotérmico. Es decir no hay unageotermia, una energía geotérmica renovableque se capta o extrae para aplicarla a los edifi-cios sin más. Hay un enorme repertorio de po-sibilidades para la aplicación de la técnica deinteracción termodinámica con el terreno y en-tre el terreno y los edificios, en la resolución, node uno, sino de varios de los subsistemas dela edificación en una acción dirigida a la re-ducción de la demanda (Fig. 5).

El del intercambio geotérmico superficial yde baja temperatura es, por tanto, un campode actuación orientado esencialmente a con-seguir la eficiencia energética de la edificación,y la industria. El objetivo de su aplicación es elahorro de energía y la reducción de la deman-da. La eficiencia.

La geotermia aporta a la envolvente ente-rrada de los edificios las posibilidades del inter-cambio de energía con el terreno, contribuye ala calidad ambiental y a la reducción de la de-manda térmica de los edificios mediante el tra-tamiento térmico del aire, interacciona con lasestructuras y la masa inercial de los edificiospara transferir energía a y desde su interiorequilibra los factores térmicos del aire y lamasa envolvente, refrigera y climatiza utilizan-do recursos energéticos de baja intensidad atemperatura moderada, que en otros mediosno son más que residuos, constituye un ele-mento de almacenamiento de los recursosenergéticos y el almacenamiento es esencialen la gestión de los recursos, la buena gestiónque nos permite dosificar los recursos y evita

estar inexorablemente conectado a la red delsuministrador, finalmente, y asociada a la utili-zación de una bomba de calor reversible,agua-agua, permite la transformación de elec-tricidad en calor y la extracción de calor con unmagnífico rendimiento.

Como absolutamente todo en el contextode la eficiencia, la aplicación de los recursos ge-otérmicos es contextual, adquiere sentido, ra-zón de ser y posibilidades, desde la interaccióncon el medio bioclimático, con los factores deuso de los edificios y del contexto urbano.

Volvamos al primer esquema (Fig. 1) el delconsumo energético de la edificación para com-probar que la distribución geográfica del consu-mo nos aporta un dato más, y es que los máxi-mos desperdicios energéticos se dan como eslógico en zonas geográficas con extremos cli-máticos más marcados, y los consumos se dis-paran precisamente en las regiones que tienenel máximo potencial de aprovechamiento geo-térmico como recurso para la gestión estacionaldel almacenamiento y el uso de la energía, loque supone una enorme oportunidad de ahorro.

Esta gestión eficiente permite los ahorrosgenerados por la reducción del consumo de cli-matización (que representa alrededor del 50%del consumo doméstico de energía) así como elahorro adicional generado por la reducción delconsumo de energía comercial para agua ca-liente sanitaria (ACS), que supone alrededor deotro 26% del consumo doméstico de energía.La intervención en eficiencia energética suponela potencial intervención en las viviendas, envol-vente, aire, climatización, distribución, acumula-ción y finalmente generación, para conseguiruna reducción del 80% en el consumo de cale-facción (con intervenciones sobre la demanda yla eficiencia energética de las instalaciones) y del60% del consumo de energía comercial deACS mediante la introducción de energía solar ygeotérmica. Sin duda unos objetivos de muchomás alcance de aquello a lo que se aspira conintervenciones de corte tecnológico y de espe-culación en la venta de la energía.

Los objetivos de ahorro sólo tienen su lími-te donde acaba la posibilidad de reducir eldesperdicio. A los edificios y a sus gestores yusuarios, se les debe exigir un rendimiento efi-ciente en términos de calidad ambiental y ca-lidad en la gestión de la transformación y, eneste sentido sólo la utilización conjunta e inte-grada de todos los recursos energéticos delmedio y los recursos de gestión y transforma-ción energética mediante la aplicación de lade la técnica, a la luz de la lógica y el equili-brio, en el marco espacial y temporal del ciclode vida, puede garantizar una obligación exi-gente de prestaciones (Fig.6).

Avanzamos, por imperativa necesidad dedejar de desperdiciar y ahorrar, hacia un mar-co prestacional, las fórmulas, los modelos arepetir, la ciega aplicación de tecnología so-bredimensionada y redundante, las normasprescriptivas, las calificaciones, certificacionesy sellos de calidad, ya no valen. Valen los aho-rros y el bajo consumo y para conseguirlo esimprescindible poner en juego todos los recur-sos a nuestro alcance. Este es para nosotrosel campo natural de la utilización de los recur-sos geotérmicos.

Integración en edificios eficientesde sistemas geotérmicos y termo-activos para la climatización ysistemas geotérmicos para elpretratamiento del aireCalidad del aire interior y confort higrotérmicoson dos vectores clave de la eficiencia energé-tica en la edificación. Cuando trabajamos enedificios terciarios adecuadamente concebidosen su envolvente y su intercambio con el en-torno, la integración de sistemas de intercam-bio geotérmico por agua aplicados a la clima-tización y sistemas de intercambio geotérmicopor aire, aplicados al pretratamiento del aire deventilación, supone un aporte muy significativoa la reducción de la demanda.

La geotermia aplicada a la renovación deaire supone un factor de reducción de la de-

� [Fig. 5].- Modelo del ciclo de transformación de la energía en un sistema edificado. Flujode la energía y generación de residuos energéticos. La flecha roja indica el sentido deactuación cunando la prioridad es la generación y el consumo y la verde indica la secuenciaa priorizar en la reducción de la demanda cuando se busca el ahorro y la eficiencia en lareducción del desperdicio energético. Fuente. ENERES


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manda energética previo a la aplicación de lageotermia para la cobertura eficiente de la de-manda energética en la climatización. Ambasinteractúan constituyendo un sistema integra-do que asociado a sistemas inerciales de cli-matización resuelven con eficacia una parte

importante de los aspectos clave que garanti-zan el ahorro energético y la calidad ambiental.

El uso de la energía geotérmica superficialen aplicaciones para la climatización de edifi-cios terciarios, ha experimentado un fuertedesarrollo en los últimos años en España, y no

es extraño pues en amplias zonas de nuestropaís las condiciones climáticas y geológicaspermiten un aprovechamiento extenso de esterecurso que, aplicado a edificios correctamen-te concebidos respecto al medio, multiplica laeficiencia energética y el confort ambiental dela edificación.

A pesar de que el intercambio geotérmicose puede realizar en muy diversos medios y enaplicación de estrategias energéticas diversas,la mayoría de las actuaciones han consistidoen la simple ejecución de redes de intercam-biadores de agua en circuito cerrado, enterra-dos, y conectados a una bomba de calor geo-térmica que consigue el salto térmico para en-friar o calentar el fluido del circuito secundariode climatización o de alimentación o apoyo aotros dispositivos de climatización.

En algunos casos se ha dado un paso másallá en la integración de estos dispositivos en laedificación mediante el uso de las propias ci-mentaciones o muros del edificio, elementosen contacto con el terreno, como dispositivosde intercambio geotérmico, se trata de los sis-temas termoactivos de cimentación.

Un paso más en la optimización de la apli-cación y el rendimiento recurso geotérmico esla utilización como dispositivo de difusión o ab-

� [Fig. 6].- ReglamentoTérmico francés RT2012. Plano de valoresmáximos exigidos parael consumo de energíaprimaria en edificiosresidenciales yterciarios de oficinas,en los departamentosdel estado francés.Bioclimatismo, uso deenergías renovables yresiduales, eficienciatecnológica y gestiónorientados en unaestrategia integrada aun único objetivo: elbajo consumo.Normativasprestacionales yexigencias que ponenen juego todos losrecursos para elahorro. Fuente.ADEME.


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sorción de energía dentro de los edificios, cli-matización, de los elementos de su propia es-tructura interna, principalmente las losas y for-jados del edificio, termoactivándolas para suuso como sistema inercial de climatización.

Segundo vector fundamental de consumoenergético y la calidad ambiental en la edifica-ción es la renovación del aire interior, la ventila-ción. La aplicación de la geotermia al pre trata-miento del aire primario que garantiza la cali-dad ambiental en los edificios supone unafuente muy importante de ahorro energéticoen aquellos que están destinados a usos ter-ciarios intensos, centros educativos, teatros,oficinas; y cierra el círculo de la eficiencia ener-gética conseguida con recursos geotérmicosaplicados a la climatización, aprovechando to-das las posibilidades adicionales que nos ofre-ce el terreno como elemento para captar oceder calor del aire que circula en contactocon el mismo.

En ambos casos, geotermia por agua apli-cada a climatización y geotermia por aire apli-cada al pre tratamiento del aire de renovación,el objetivo del sistema es aportar al medio inte-rior de los edificios un fluido caloportador, aguao aire, a la temperatura adecuada para mante-ner las condiciones higrotérmicas y de salubri-dad, en los niveles de consigna. En el caso dela climatización el agua que transfiere la ener-gía desde el terreno al medio circula por circui-tos cerrados, uno ligado al intercambio de ca-lor con el terreno y otro al intercambio de calorcon el edificio, que interaccionan y se transfie-ren energía intercambiando calor. Los aportesexternos de energía que permiten a este sis-tema climatizar con precisión se realizan me-diante equipos de bomba de calor agua/agua.

En el caso de la ventilación el fluido calopor-tador, el aire, circula a través del terreno por uncircuito abierto que canaliza el aire fresco des-de el exterior hasta el interior del edificio y en élse produce un intercambio de calor con el te-rreno que atempera el aire antes de aportarloal edificio. En el edificio el aire circula por un cir-cuito abierto que lo extrae del interior y lo ex-pulsa al exterior. Ambos circuitos abiertos inter-accionan a través de un recuperador de ener-gía que aporta al aire limpio pretratado que seinyecta en el edificio la energía del aire viciadoque sale de él, antes de su expulsión al exterior.

La integración de dispositivos de intercam-bio geotérmico por agua, aislados o integra-dos en las cimentaciones de los edificios; sis-temas termoactivos de climatización integra-dos en las estructuras que están en contactocon el espacio interior; sistemas de pretrata-miento geotérmico del aire de aportación, in-tercambiadores y recuperadores de energía,bombas de calor y estructuras termoactivaspara la climatización; resuelve el soporte físicode un sistema eficiente al que el terreno y la

masa estructural del edificio aportan ademásun importantísimo potencial de acumulaciónque permite regular el almacenamiento y el flu-jo de energía en periodos variables entre un díay un ciclo anual interestacional. La implemen-tación de medios de medida, verificación, con-trol y operación sobre este soporte físico, alien-ta la posibilidad de un funcionamiento adapta-tivo y homeostático, ajustado a un conjuntocomplejo de variables, según estrategias deeficiencia y en el equilibrio dinámico que deter-mina la sostenibilidad del sistema.

La aproximación al diseño de estos siste-mas complejos se realiza mediante la modeliza-ción del sistema, sus límites, variables, flujos yobjetivos, focalizada en la interacción entre losdispositivos y la de estos con el medio exteriory las condiciones de los edificios; considerandoque, en cada caso, el sistema adquiere propie-dades singulares y particulares que le son inhe-rentes, y distintas a la suma de las propiedadesindividuales de cada uno de los elementos odispositivos que lo constituyen (Fig. 7).

Así concebidos en su configuración física yen su capacidad de reconfiguración adaptati-va a estrategias de funcionamiento eficiente,estamos hablando de sistemas integradosque, tal como se explica en la Fig. 7, constitu-yen un aporte importante en cada uno de losescalones y campos de acción para la reduc-ción de la demanda energética de los edifi-cios, tratamiento del aire, emisión y control deenergía, transporte de energía, almacena-miento de energía, y transformación de ener-gía para generar calor o frío. Ahorros muy im-portantes asociados a un alto grado de con-fort y calidad ambiental.

Escuela de Salud de la Universidadde Aveiro (Portugal). ConceptoEnergético Integral, Eneres.La Universidad de Aveiro, UA, que está lide-rando por iniciativa de su Rectorado y sus De-partamento de Ingeniería Civil y Desarrollo deProyectos de Arquitectura, una intensa activi-dad en proyectos, obras, investigación, difu-sión y docencia, sobre nueva construcción debajo impacto y rehabilitación para la eficienciaenergética ha incorporado esta técnica a lassoluciones bioclimáticas, termoactivas, iner-ciales y geotérmicas que ya está implementan-do en tres edificios, facultades universitarias dela Universidad. Se trata de un amplio y resolu-tivo programa de eficiencia energética en losedificios de sus campus que, desde estrictosparámetros de reducción de la demanda y efi-ciencia pasiva, desarrolla ampliamente la uti-lización de sistemas de intercambio geotérmi-co incorporados a las cimentaciones de susedificios. Aveiro es una ciudad muy cercana auna extensa ría, y el nivel freático es estable alo largo del año y se encuentra cerca de la su-perficie.

Para lograr el máximo rendimiento de los sis-temas geotérmicos y residuales de baja tempe-ratura se aplican, para refrigerar y calefactar losedificios, sistemas inerciales de estructuras ter-moactivas que aprovechan la masa de forjadosy losas para intercambiar energía con el am-biente interior. Son sistemas que trabajan conmucha energía y poca potencia, a un ritmo con-tinuo en el tiempo. La cobertura de la demandaenergética que generan este tipo de sistemasde climatización se resuelve en Aveiro con téc-nicas y sistemas fundamentados en la transfor-

� [Fig. 7].- La integración de dispositivos de recuperación e intercambio de energía geotérmicaen la renovación del aire del edificio, de dispositivos de intercambio geotérmico a travésde los pilotes de cimentación termoactivos, y de dispositivos inerciales de climatizaciónmediante losas termoactivas, resuelve en el edificio de la Escuela de Salud cinco de losseis escalones fundamentales en la gestión eficiente de la transformación de la energía yde la reducción efectiva de la demanda: tratamiento del aire, emisión y control, distribución,almacenamiento y generación. Sumadas a acciones previas de eficiencia en la envolvente,el ahorro que la implementación de estos dispositivos supone, bajo un sistema efectivode gestión, operación y control, es superior al 70% respecto al planteamiento inicial delsistema de climatización del edificio con una solución tradicional con caldera de gas yenfriadora. Fuente. ENERES / KASAG.


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mación de la energía extraída o intercambiadacon fuentes renovables o residuales.

El edificio de la nueva Escuela de Salud enun área de expansión del Campus de la UA,va a utilizar los recursos geotérmicos para re-ducir la demanda de energía en una cuantíamuy significativa, un 35%, mediante el pretra-tamiento del aire de renovación, para cubrir lamayor parte de la demanda resultante en cli-matización, sus necesidades de calefacción yrefrigeración, mediante el intercambio de ener-gía con el terreno a través de los pilotes termo-activos que constituyen la cimentación del edi-ficio. El dispositivo geotérmico de intercambiocon el terreno para el tratamiento del aire, y eldispositivo de intercambio de energía con el te-rreno para la climatización, constituyen un solosistema geotérmico dotado de capacidadesinstantáneas de intercambio abierto, (con elaire), capacidades estacionales de intercambiode energía con el terreno ( con el aire y el agua)y capacidad integrada de almacenamiento deenergía en el terreno (con el agua) , incluida laresidual del propio edificio y la de fuentes biocli-máticas o renovables. La singularidad de estetipo de instalaciones no reside en la yuxtaposi-ción de dispositivos, sino en su integración.

La Universidad de Aveiro consideró irrenun-ciable incorporar al Proyecto ganador del Con-curso convocado para la construcción de la nue-va Escuela de Salud, un concepto energético in-tegral e incorporado a la Arquitectura del edificioque, en este caso, supone una reducción de lademanda energética de casi un 70% respecto aun planteamiento tradicional en el que los 10.740m2 del edificio se calefactaban con calderas degas y sólo un 35% de su superficie se refrigera-ba con enfriadoras. Y ello extendiendo a todo eledificio la cobertura de la refrigeración.

Ubicado en una zona de expansión delCampus (Fig. 8), muy próxima a la ría de Avei-ro, el nuevo edificio podía aprovechar un enor-me potencial de intercambio geotérmico, delque la una parte muy importante, casi un 40%, se resuelve con los 164 pilotes termoacti-vos de 9 m de profundidad de su cimentacióny el resto con 22 intercambiadores verticalesde 150 m de profundidad (Fig. 9).

El Proyecto ganador del concurso disponíaademás de dos importantes recursos no apro-vechados en su sistema energético: una cáma-ra de aire enterrada de casi 2 m de altura bajolas dos alas del edificio y la inercia de su estruc-tura horizontal, formada por losas reticulares dehormigón, con una enorme capacidad termoac-tiva (Figs. 10 y 11). El edificio, se ha ejecutadoutilizando la cámara de aire como intercambia-dor geotérmico para el pretratamiento del aire derenovación. El rendimiento energético de estedispositivo (Tabla I) reduce en torno a un 22 %la demanda energética del edificio en climatiza-ción y, asociado a la recuperación del calor del

centro de transformación del edificio genera unahorro total de un 30%. Las losas estructuralesde todo el edificio se han termoactivado en suejecución y son el dispositivo radiante que re-suelve la calefacción y refrigeración de todo eledificio, en lugar de los radiadores de calefaccióny termoventiladores de refrigeración previstos.

Integración de sistemas geotérmicos,termoactivos y de intercambio deenergía con aguas residuales en edificiosde alta eficiencia y bajo impactoLa exigencia de sostenibilidad y eficiencia en laedificación y, en particular, en la climatización,tiende hacia el aprovechamiento de los abun-

� [Fig. 8].- El Proyecto ganador del concurso para la nueva Escuela de Salud de la Universidadde Aveiro. Fuente.UA. ENERES / ENERCRET.

� [Figura 9].- Ejecución de cimentaciones mediante pilotes termoactivos, e intercambiadoresverticales para la cobertura geotérmica del sistema de climatización de la nueva Escuela deSalud de la UA. Fuente.ENERES / ENERCRET

� [Fig.10].- Losas termoactivas asociadas al intercambio geotérmico por agua y a la bomba de calorgeotérmica, para la climatización de la nueva Escuela de Salud de la UA, y cámara subterráneadonde se realiza el pretratamiento geotérmico del aire de renovación del edificio. Fuente:ENERES / ENERCRET.

� [Fig.11].- Cámara subterránea donde se realiza el pretratamiento geotérmico del aire derenovación del edificio, asociada a recuperadores de alta eficacia,y al control de calidaddel aire para la renovación, es un dispositivo que supone una reducción muy importantede la demanda energética. Fuente. ENERES / ENERCRET.


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dantes residuos energéticos y materiales quenos rodean. Extraer con medios y recursostécnicos y tecnológicos fiables y económicos,y aplicar en la climatización de los edificios laenergía contenida en las aguas residuales delas redes urbanas de alcantarillado, con siste-mas de alta eficiencia y confort, baja potencia,mucha energía y bajo consumo, es hoy posi-ble. La integración de estos dispositivos conotros de intercambio geotérmico que aportanuna capacidad suplementaria de regulación ygestión mediante el almacenamiento de laenergía, y de sistemas inerciales de climatiza-ción, coherentes en el rango de temperaturasy potencias, y en la calidad de la energía trans-ferida al medio, permite resolver con enormeeficiencia y calidad ambiental el equilibrio diná-mico entre demanda y cobertura energética.

Es así como la gestión de la transformaciónde la energía en la climatización se resuelve enel nuevo Complejo Interdisciplinar de Ciencias Fí-sicas Aplicadas a la Nanotecnología y la Ocea-nografía, CICFANO de la Universidad de Aveiro.

El contexto de la eficiencia energética aprincipios del siglo XXI va mucho más allá delámbito estrictamente tecnológico, de la efi-ciencia de los equipos, maquinaria e instalacio-nes de climatización. La eficiencia en la clima-tización se debe entender hoy como una ac-ción en cascada que va implementando recur-sos de bajo impacto y alto rendimiento a cadauno de los aspectos que determinan la eficien-cia de un conjunto edificado, un edificio nuevo,o un edificio rehabilitado, haciendo que el pro-pio edificio, integrando todos los factores derendimiento energético, sea el dispositivo efi-ciente de climatización.

Es este contexto, integral e integrado, es elque permite que, en ámbitos de demandaajustada y control estricto del desperdicioenergético, podamos plantearnos recurrir co-mo valiosas fuentes de energía primaria parala climatización de nuestros edificios, a recur-sos energéticos que nos rodean y que se eli-minan como residuales en muchos procesos ysistemas urbanos, como es el caso de inter-cambio con las redes de aguas residuales.Para ello contamos con tecnología de inter-cambio de alto rendimiento y perfectamente

integrable en las redes de saneamiento urbanoy sistemas eficientes de climatización a bajatemperatura integrados en los edificios, que,en interacción, resuelven con enorme eficien-cia nuestras necesidades.

Decenas de sistemas de climatización ali-mentados mediante intercambio de energíacon redes de aguas residuales se han ejecu-tado ya en Europa para edificios públicos y ter-ciarios y también para complejos residenciales.En la Península Ibérica que tiene excelentescondiciones para la eficiencia de este tipo desistemas, estamos trabajando ya en la implan-tación de estos principios en la climatizaciónde facultades universitarias en procesos de re-habilitación y en contexto urbano.

Nuestra artículo pretende, exponer la expe-riencia de nuestro trabajo en este campo conun proyecto innovador que integra, en una fa-cultad universitaria resuelta con recursos debajo impacto y alta eficiencia energética, el in-tercambio geotérmico mediante cimentacio-nes termoactivas, y el intercambio energéticocon la red de aguas residuales. Se trata delnuevo Complejo Interdisciplinar de Ciencias Fí-sicas Aplicadas a la Nanotecnología y la Oce-anografía de la Universidad de Aveiro en Por-tugal, CICFANO que, hasta la fecha, constitu-ye un caso único en la aplicación integrada deambos recursos.

Complejo Interdisciplinar CICFANOde la Universidad de AveiroLa primera instalación de intercambio de ener-gía con aguas residuales de la Península Ibéri-ca está siendo ejecutada en Portugal. La Uni-versidad de Aveiro, UA, que está liderando poriniciativa de su Rectorado y sus Departamentode Ingeniería Civil y Desarrollo de Proyectos deArquitectura, una intensa actividad en proyec-tos, obras, investigación, difusión y docencia,sobre nueva construcción de bajo impacto yrehabilitación para la eficiencia energética ha in-corporado esta técnica a las soluciones biocli-máticas, termoactivas, inerciales y geotérmicasque ya está implementando en tres edificios, fa-cultades universitarias de la Universidad.

Se trata de un amplio y resolutivo progra-ma de eficiencia energética en los edificios de

sus campus que, desde estrictos parámetrosde reducción de la demanda y eficiencia pasi-va, desarrolla ampliamente la utilización desistemas de intercambio geotérmico incorpo-rados a las cimentaciones de sus edificios.Aveiro es una ciudad muy cercana a una ex-tensa ría, y el nivel freático es estable a lo lar-go del año y se encuentra cerca de la superfi-cie. Para lograr el máximo rendimiento de lossistemas geotérmicos y residuales de bajatemperatura se aplican, para refrigerar y cale-factar los edificios, sistemas inerciales de es-tructuras termoactivas que aprovechan lamasa de forjados y losas para intercambiarenergía con el ambiente interior. Son sistemasque trabajan con mucha energía y poca po-tencia, a un ritmo continuo en el tiempo. Lacobertura de la demanda energética que ge-neran este tipo de sistemas de climatizaciónse resuelve en Aveiro con técnicas y sistemasfundamentados en la transformación de laenergía extraída o intercambiada con fuentesrenovables o residuales.

El edificio de la nueva Facultad de CienciasAplicadas a la Nanotecnología y Oceanogra-fía, CICFANO, en el corazón del Campus de laUA, va a cubrir la mayor parte de sus necesi-dades de calefacción y refrigeración medianteel intercambio de energía con un colectorpresurizado de aguas residuales que atraviesael corazón del campus, a 70 metros de nues-tro edificio, en su recorrido hacia una plantade tratamiento situada en la propia ría de Avei-ro. En interacción con los pilotes termoactivosque constituyen la cimentación del edificio, eldispositivo geotérmico de intercambio con elterreno, y el dispositivo de intercambio deenergía con las aguas residuales, constituyenun solo sistema geotérmico dotado de capa-cidades instantáneas de intercambio abierto,capacidades estacionales de intercambio deenergía con el terreno y capacidad integradade almacenamiento de energía en el terreno,incluida la residual del propio edificio, la defuentes bioclimáticas o la que se desee acu-mular desde el intercambio con la red deaguas residuales (Fig. 12).

El corazón del Campus de la Universidadde Aveiro es atravesado por una tubería de lared municipal de aguas residuales, que discu-rre aproximadamente entre metro y medio ydos metros de profundidad, y canaliza aguasresiduales, con un caudal en torno a los 3.800m3/día, en la temporada más seca, desde unacentral de bombeo situada en la ciudad deAveiro y hasta una planta de depuración situa-da junto a la ría, a 3 km del Campus. Esta con-ducción facilita un caudal mínimo de intercam-bio de 84 l/s durante las 12 h que actúa lacentral de bombeo. La instalación ideal en estecaso es la de un by-pass, entre dos de los po-zos de registro de la tubería (Fig 13). El by-

� [TABLA I].- Resumen de los resultados del cálculo del ahorro energético del intercambiadortierra-aire instalado en la cámara sanitaria del edificio de la nueva Escuela de Salud. Fuente:ENERES / ENERCRET.


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pass permitirá una total independencia de lainstalación, que no afectará al normal funciona-miento de la red general de evacuación deaguas residuales ni durante las obras ni duran-te los trabajos de operación y mantenimiento,y además permitirá la realización de un proyec-to de monitorización del funcionamiento delsistema, llevado a cabo por la propia Universi-dad con fines de investigación y divulgación.

El potencial de aprovechamiento energéticode la red de saneamiento que pasa por elCampus de la Universidad permitiría la climati-zación de un buen número de edificios de lamisma, tanto intercambiando con conductoscomo en la propia planta de tratamiento, cen-trales de bombeo, etc. Aveiro, una ciudad de75.000 habitantes, necesita, como tantas otras

de nuestras ciudades, desarrollar un plan deestudio y diagnóstico del potencial energéticodel intercambio energético con su red de resi-duales, para descubrir que tiene acceso a un re-curso energético que es a la vez, muy extenso,gratuito y de enorme valor.

La nueva facultad de Nanotecnología yOceanografía de la UA combina el uso de ci-mentaciones termoactivas para el intercambiogeotérmico con y el intercambio con la red dealcantarillado de la ciudad, que atraviesa elcampus a 70 m del nuevo edificio. Ambos sis-temas funcionan con bombas de calor de cicloreversible, que cubren el 100% de la deman-da energética del edificio del CICFANO, conaproximadamente 4.800 m2 de superficie cli-matizada. La demanda cubierta con este últi-

mo recurso será de 61 kW en calefacción y117 kW en refrigeración que completan, en unedificio muy eficiente en su envolvente y en laclimatización, la cobertura total de la demandaen interacción con el sistema geotérmico, lacaptación solar, la recuperación eficiente deenergía en la ventilación y la transferencia deenergía en el edificio para calefacción y refrige-ración con forjados termoactivos.

Las temperaturas del agua en la red de sa-neamiento con la que se va a intercambiar os-cilan entre 15ºC y 20ºC a los largo del año. Latemperaturas de funcionamiento del agua enlas losas termoactivas del edificio está en tor-no a los 18ºC para refrigerar y a los 28ºC paracalefactar. La extracción o la cesión de ener-gía a las aguas residuales, con este régimende temperaturas, supone una alteración de latemperatura del agua de tal sólo 0,34ºC. Unaafección muy pequeña, que indica que el po-tencial de intercambio restante sigue siendoenorme sin afectar a las condiciones del aguaa efectos de su tratamiento y depuración pos-terior (Tabla II).

La tecnología de intercambio que resuelveeste proyecto procede de la empresa que haliderado durante los últimos 25 años la investi-gación y el desarrollo en el campo del inter-cambio de energía con las aguas residualesKASAG Langnau, que ha suministrado 32 m li-neales de intercambiador tubular de acero ino-xidable, de doble pared y construido mediantela técnica de inflado del acero (Fig. 14). Es unintercambiador de alto rendimiento y muy bajoconsumo, al que instalado en Aveiro se le pre-vé una vida útil entre 30 y 50 años con muypoco mantenimiento.

Integración de dispositivos geotér-micos. Cimentaciones termoactivasPara cubrir la totalidad de la demanda energé-tica del edificio en climatización, que, tras apli-car estrategias bioclimáticas y de ahorro en laenvolvente es de 134 kW en calefacción y 152kW en refrigeración, la actuación contempla latermoactivación de 84 pilotes de cimentaciónde aproximadamente 12 m de profundidad,que interactúan con el mismo grupo de dosbombas geotérmicas que actúa con el inter-cambiador de energía con las aguas residua-les, con una potencia instalada de 160 kW. Elrango de temperaturas del fluido que capta ocede calor del terreno dependiendo del ciclode la bomba (invierno-verano), es lo suficiente-mente estrecho para permitir que el salto tér-mico que cubre la bomba de calor geotérmicasea también pequeño, con lo que el consumoenergético será muy ajustado y los COP´s delas bombas de calor geotérmicas altos.

Se estima para este edificio, integrando elCOP de todos sus dispositivos e instalacionesde climatización, instalación un COP en torno

� [Fig. 12].- La integración de dispositivos de recuperación e intercambio de energía con la red deaguas residuales, dispositivos de intercambio geotérmico a través de pilotes de cimentacióntermoactivos, y dispositivos inerciales de climatización mediante losas termoactivas, resuelveen el edificio del CICFANO cuatro de los seis escalones fundamentales en la gestión eficientede la transformación de la energía y de la reducción efectiva de la demanda: emisión y control,distribución, almacenamiento y generación. Sumadas a acciones previas de eficiencia en laenvolvente y en la ventilación, el ahorro que la implementación de estos dispositivos supone,bajo un sistema efectivo de gestión, operación y control, es superior al 70% respecto alplanteamiento inicial del sistema de climatización del edificio con una solución tradicional concaldera de gas y enfriadora. Fuente. ENERES / KASAG.

� [Fig. 13].- El Campus central de la Universidad de Aveiro, situado en un enclave privilegiado juntoa la Ría de Aveiro. Los edificios del Campus tienen un importante potencial de reducción de lademanda energética que desde el año 2010 está siendo objeto de desarrollo en la rehabilitaciónde facultades existentes y en el proyecto de nuevos edificios. La ubicación del nuevo ComplejoInterdisciplinar de Ciencias Aplicadas a la Nanotecnología y Oceanografía, CICFANO, en elcorazón del Campus. Cubrirá un 75% de sus necesidades de energía mediante el intercambiocon el colector general de saneamiento que atraviesa el campus a escasos 70m de distanciadel edificio. Fuente. ENERES / KASAG.


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a 4 en la transformación de sus aproximada-mente 170.000 kWh de demanda anual, estoes una demanda energía primaria de aproxi-madamente 35 kWh/m2 año.

Con el fin de asegurar un rendimiento ópti-mo del sistema energético, la climatización seresuelve tanto para la calefacción como para larefrigeración, utilizando las losas de forjado deledificio como losas termoactivas Un total de4.800 m2 de losas radiantes en todas las de-pendencias del edificio, que al igual que el te-rreno, trabajan en bandas ajustadas de mode-rada temperatura, acumulando mucha energíaa baja potencia y asegurando un excelente ni-vel de confort radiante a los usuarios.

Las temperaturas de servicio de esta redson, en cualquier caso, moderadas y muchomenos extremas que las necesarias para otrossistemas de climatización como radiadores otermoventiladores. Estas diferencias se debena que, con el sistema planteado, el elementode climatización es la propia estructura conuna masa muy importante y mucha inercia,siendo el aire, con muy poca masa e inercia, elque se calienta o enfría en los otros sistemas.En este edificio se introduce el aíre en condi-ciones neutras respecto a la temperatura deconsigna interior (Fig. 15).

La economía de medios de estas instala-ciones es muy importante. La integración enlas cimentaciones del sistema de intercambiogeotérmico (Fig. 16) supone un ahorro de en-tre el 40% y el 50% del coste por kW instaladorespecto al coste de un sistema de intercam-bio mediante intercambiadores verticales aisla-dos. El rendimiento de los dispositivos de inter-cambio con aguas residuales oscila, según elcontexto, entre 3 y 4,5 kW por m2 de inter-

cambiador, en nuestro caso en CICFANO,aproximadamente 4 kW por metro lineal de in-tercambiador tubular presurizado. El coste porkW instalado para una unidad de 300 kW esaproximadamente la mitad que el del kW ins-talado de intercambiador geotérmico verticalaislado.

ImpactoEl intercambio de energía con aguas residua-les integrado en un sistema geotérmico, re-presenta una solución interesante para la Uni-versidad de Aveiro como promotor y usuariodel recurso energético, así como para la em-presa gestora de la red de aguas y en el pro-ceso de adopción de una vía clara y rentablehacia el desarrollo sostenible. De hecho, esta

tecnología explota fuentes de energía resi-duales y de fuentes renovables, propicia la re-ducción del impacto en el medio ambiente ytiene un balance energético mucho mejor quela calefacción con gas y que la refrigeracióncon aire acondicionado, convencionales. Lasemisiones de gases contaminantes y el resi-duo energético también se reducen muy sig-nificativamente.

EficienciaLas bombas de calor geotérmicas que recu-peran el calor de las aguas residuales son muyeficaces. El consumo bruto de energía (energíaprimaria) en relación a la producción de ener-gía útil ( instalaciones, agua caliente) es signifi-cativamente inferior a la de los sistemas de ca-

� [TABLA II].-Resumen de losresultados delcálculo delrendimientoenergético delintercambiadorinstalado en elconducto de aguasresiduales enverano, izquierda, einvierno derecha.

� [Fig. 15].- Sección esquemática de CICFANOexplicando el funcionamiento en invierno yverano del sistema integrado de losastermoactivas, intercambiadores geotérmicos,e intercambio de energía con la red de aguasresiduales. Fuente; ENERES / KASAG.

� [Fig. 14].- Distintos tipos de intercambiador de calor para conducciones de aguas residuales.De izquierda a derecha, intercambiador tubular para red presurizada, es el utilizado enCICFANO, intercambiador tubular para red por gravedad, e intercambiador abierto para colector.Fuente. ENERES / KASAG.

� [Fig. 16].- . Red de intercambiadores geotérmicos resuelta mediante la termoactivación delos pilotes de la cimentación del edificio de CICFANO. Vista general de la obra en la fase demontaje de la estructura metálica del edificio en la que se ven los pares de conductos de loscircuitos de intercambio de los pilotes de la cimentación y detalle de los conductos presurizadosde un pilote termoactivo previo al hormigonado del encepado de cimentación. Fuente: ENERES /KASAG.


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lefacción y refrigeración convencionales. Porejemplo, una bomba de calor que funcionacon agua residual consume un 40% menosde energía primaria de un quemador de gas.(Ver Fig. 6).

La comparación con otros sistemas debomba de calor (aguas subterráneas, geotér-mia) es también ventajosa para la explotaciónde la energía de las aguas residuales. La razónes sencilla: durante todo el año las aguas resi-duales tienen una temperatura favorable, paraclimatizar. La interacción con sistemas geotér-micos aporta sobre todo la capacidad de ges-tión de la energía que supone disponer de ca-pacidad de almacenamiento, y, en este senti-do, la instalación de CICFANO dispone de to-das las capacidades de transferencia, almace-namiento y gestión eficiente de la energía quepermiten ajustar al máximo el consumo conuna perfecta cobertura de la demanda.

Si se diseña adecuadamente, un sistemade recuperación de calor de aguas residualespuede alcanzar un coeficiente de rendimiento(COP) superior a 4, como es el caso de CIC-FANO, con una unidad de electricidad comosuministro primario, es posible producir másde cuatro unidades de energía térmica efecti-va en climatización medida en el espacio inte-rior, las unidades de calor adicional son pro-porcionadas por el sistema integrado de inter-cambio con las aguas residuales y el terreno.

Además del importante ahorro energéticoy de emisiones conseguido en la climatiza-ción, aproximadamente un 70%, aplicandolas estrategias y dispositivos descritos, la re-

ducción estimada de los costes de manteni-miento de la instalación se cifra en torno a un60 % a lo largo de todo el ciclo de vida deledificio.

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� [Fig. 17].- Rendimientocombinado en lautilización de un sistemaintegrado porintercambio geotérmicoe intercambio con aguasresiduales, con losastermoctivas para lacalefacción yrefrigeración del edificio.

� [Fig. 18].- . Montaje delos circuitos determoactivación de laslosas prefabricadas deledificio de CICFANO.Fuente: ENERES/KASAG.

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