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II CONGRESO DE ENERGÍA GEOTÉRMICA EN LA EDIFICACIÓN Y LA INDUSTRIA
OPTIMIZACIÓN DEL RENDIMIENTO DE LA CLIMATIZACIÓN POR
CAPTACIÓN GEOTÉRMICA MEDIANTE ESTRUCTURAS
TERMOACTIVAS
CLIMATIZACIÓN GEOTÉRMICA INERCIAL
José Fernández Álvarez
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IAÍndice
11 BASES CONCEPTUALES DE APLICACIÓN
22 PROCEDIMIENTOS TÉCNICOS Y PUESTA EN OBRA
33 BALANCE ENERGÉTICO, DE EMISIONES Y ECONÓMICO
44 CASOS PRÁCTICOS
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IABases Conceptuales de Aplicación
• La utilización del recurso geotérmico para climatización de edificios optimiza su aprovechamiento con la distribución interior mediante Sistemas Inerciales
• Los Sistemas Inerciales permiten:
− Acumulan el calor o frío en la masa de hormigón
− Las temperaturas necesarias a recircular son relativamente bajas en invierno o altas en verano, disminuyendo el salto térmico en la bomba geotérmica y aumentando su COP
• La utilización de la masa de hormigón se produce en dos ámbitos:
− Elementos de cimentación (pilotes, muros pantalla, losas)
− Estructura del edificio (forjados, losas, pilares y muros)
• Elementos de cimentación
− Incorporación de circuito de intercambio en los elementos de cimentación del edificio.
− La capacidad de intercambio no es desdeñable en comparación con los intercambiadores verticales.
• Estructura del edificio
− Utilización de la masa estructural como elemento inercial radiante para mantener nuestro edificio a la temperatura deseada.
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IAProcedimientos Técnicos y Puesta en Obra
• Procedimientos Técnicos
◦ Entorno, tipo de actuación, obra nueva o rehabilitación.
◦ Demandas energéticas del edificio.
− Caracterización del tipo de suelo◦ Ensayos de TRTs
◦ Simulaciones y aproximaciones sucesivas
− Estudios pormenorizados de cada caso concreto:
Temperaturas mes de Septiembre a 50 m en intercambiadores
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• Puesta en Obra del Circuito Primario
− Intercambiadores Verticales
◦ En algunos casos es necesaria la utilización de lodos aditivados para la estabilización de la perforación
Procedimientos Técnicos y Puesta en Obra
◦ Relleno del intercambiador con morteros termoconductores una vez introducida la sonda
− Cimentaciones Termoactivas
◦ El procedimiento de fijación de la red de tubo debe ser muy meticuloso
◦ La tubería deberá estar sometida a presión previamente al hormigonado
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• Puesta en Obra del Circuito Secundario
− Rehabilitación de edificios que conservan su estructura
◦ Activación de las estructuras mediante la colocación de la red de tubería sobre la capa de compresión, recreciendo mediante mortero termoconductor.
Procedimientos Técnicos y Puesta en Obra
◦ Incorporación de la red de tuberías en las armaduras de las losas estructurales.
− Estructuras de nueva ejecución
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IABalance Energético, de Emisiones y Económico
◦ Ahorro económico obtenido con respecto al proyecto inicial en la obra de rehabilitación de palacete protegido
◦ Ahorros energéticos obtenidos en edificio de oficinas
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IACasos Prácticos
• Rehabilitación de Edificio de Oficinas Corporativas en Chamartín. Madrid
- La rehabilitación supone una recuperación entre el 60 y 80% de la masa construida.
◦ Actuaciones:
- Disminución de la demanda energética global del edificio mediante estrategias pasivas:
▫ Soluciones de fachada y cubierta que refuerzan el aislamiento y la estanqueidad
▫ Captación solar como aporte de energía e iluminación natural
▫ Ventilación natural nocturna para refrigerar el edificio
▫ Control de todos los dispositivos mediante sistema de gestión
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IACasos Prácticos
• Rehabilitación de Edificio de Oficinas Corporativas en Chamartín. Madrid
- Integración de sistema de climatización por geotermiamediante intercambiadores verticales y pilotes termoactivos
▫ 23 pilotes termoactivos de 10 m de longitud intercambian el 25% de la energía demandada. La perforación de estos pilotes se realizóprevio apeo del muro medianero
▫ El 75% restante se obtiene con 6 intercambiadores verticales de 100 m de profundidad
- Termoactivación de forjados existentescon incorporación de mortero termoconductor
- Utilización de paneles termodinámicos de captación de radiación difusa para precalentamiento de aire de renovación
- Utilización de bomba de calor geotérmica para atemperamiento del aire en baterías de UTA
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IACasos Prácticos
• Rehabilitación Integral de Palacete en el Barrio de Chamberí. Madrid
- Ejecución de nueva estructura de losas de hormigón conservando fachadas y muros de carga
- Construcción de aparcamiento robotizado termoactivando pantalla de pilotes
◦ Actuaciones:
- Aislamiento en cerramientos exteriores
- Reconstrucción de cubierta de cinc con aprovechamiento térmico para precalentamiento del aire en invierno
- Utilización de vaso de aparcamiento como intercambiador para preenfriamiento de aire en verano
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IACasos Prácticos
• Rehabilitación Integral de Palacete en el Barrio de Chamberí. Madrid
- Ejecución de sistema de climatización por geotermia:
▫ 75% de reducción de consumo respecto al proyecto de ejecución original
- Integración de los dispositivos de intercambio y climatización en la estructura del edificio
▫ 45 unidades de pilotes del vaso de aparcamiento se activaron para ser utilizados como parte del intercambiador geotérmico
▫ Ejecución de 16 intercambiadores verticales de 150 m de profundidadmediante estabilización con lodos polímeros y en condiciones de espacio reducidas
- Disminución del impacto negativo de maquinaria, equipos y conductos sobre la arquitectura interior y exterior
- Masa total termoactivada: 500 kg/m2
y un total de más de 1.500 toneladas de hormigón termoactivo en el edificio
- Gran potencial para ser el dispositivo acumulador, transmisor y absorbedor de energía
II CONGRESO DE ENERGÍA GEOTÉRMICA EN LA EDIFICACIÓN Y LA INDUSTRIA
GRACIAS POR SU ATENCIÓN