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RED DE CALOR CON APROVECHAMIENTO GEOTÉRMICO EN MIERES

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RED DE CALOR CON APROVECHAMIENTO GEOTÉRMICO EN MIERES

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Red de calor con aprovechamiento geotérmico en Mieres

En los últimos años HUNOSA está desarrollando actividades con el objetivo de poner en valor losactivos de que dispone:- Puesta en valor de los terrenos industriales de su propiedad.- Aprovechamiento de los terrenos forestales que ofrecen un nuevo recurso: la biomasa forestal que

supone la puesta en valor de más de 3.864 hectáreas de bosque con un recurso forestal propiosuperior a 9.000 ton/año

- Disponibilidad del agua de mina que se puede emplear como fuente de energía térmica o comoagua para otro tipo de procesos: HVAB, Centro de Investigación UNIOVI Campus de Barredo y FAENy otros proyectos en desarrollo.

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Las minas de carbón actúan como un gran almacén de agua subterráneo

El agua se infiltra a través de fracturas y subsidencias

El agua debe ser bombeada de forma continua para evitar riesgos

La actividad minera altera la permeabilidad del subsuelo

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DH

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Labores de investigación para la definición y garantía del recurso geotérmicoRecurso de la Sección D Sustancia: Energía Geotérmica empleando bomba de calor, otorgado por la

Dirección General de Energía y Minas, Consejería de Economía y Empleo de la Comunidad Autónoma del Principado de Asturias

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Labores de investigación para la definición y garantía del recurso geotérmico

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Labores de investigación para la definición y garantía del recurso geotérmico

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En la actualidad el aprovechamiento del potencial geotérmico de las aguas bombeadas por el PozoBarredo descansa sobre tres proyectos ya ejecutados:

� Hospital Vital Álvarez Buylla

� Centro de Investigación de la Universidad de Oviedo en el Campus de Barredo

� Sede de la Fundación Asturiana de la Energía FAEN

Estos proyectos se vinculan Contratos de Servicios Energéticos y reportan a HUNOSA ingresos ligadosa una actividad, el bombeo de los pozos mineros derivado del mantenimiento de las cotas deseguridad, que representa un “coste eterno” ya que, independientemente del cese de la actividadextractiva, se debe mantener el bombeo para evitar futuras afecciones a las diferentesinfraestructuras construidas durante más de un siglo en el que los niveles piezométricos estabanartificialmente deprimidos.

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El Hospital Vital Álvarez Buylla

Dispone de una instalación geotérmica que utiliza dos bombas de calor que pueden funcionar tanto en fríocomo en calor, y una bomba que funciona simultáneamente proporcionando calefacción y refrigeración, conuna potencia total máxima de 3,081 MWt en frio y 2,903 MWt en calor.

Modo invierno, prioriza calefacción

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El Hospital Vital Álvarez Buylla

Dispone de una instalación geotérmica que utiliza dos bombas de calor que pueden funcionar tanto en fríocomo en calor, y una bomba que funciona simultáneamente proporcionando calefacción y refrigeración, conuna potencia total máxima de 3,081 MWt en frio y 2,903 MWt en calor.

Modo verano, prioriza refrigeración

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Distribución:Para poder abastecer al futuro Hospital con un flujo de agua constante (520m3/h), que actuaría como vehículode la energía geotérmica, se ha ejecutado un sistema de distribución desde las instalaciones del Pozo Barredo, aaproximadamente 2 Km de distancia del recinto hospitalario. Se trata de una tubería plástica de PEAD(Polietileno de alta densidad) de 400 mm de diámetro que, a través de tres bombas de impulsión, circulan elagua desde las instalaciones del Pozo Barredo hasta la sala de generación térmica del recinto hospitalario. Elagua del circuito entra en los equipos de bomba de calor, que aprovechan su energía térmica, y posteriormenteretorna a través de otra tubería idéntica a la anterior por la misma zanja.

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Este proyecto permite al Hospital VitalÁlvarez Buylla disfrutar de una fuente deenergía renovable, disminuyendo susemisiones de CO2, eliminar los riesgos delegionella asociados al funcionamiento detorres de refrigeración y obtener unbeneficio económico en lo que a coste decombustible se refiere comparándolo con unsistema de producción de calor y fríoconvencional.

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El proyecto ha representado una inversión inicial que alcanzó 1.300.000 euros. El contrato a largo plazo (24años) que se ha firmado con la empresa encargada de la gestión del Hospital (GISPASA) permitirá garantizar elretorno de esa inversión inicial mediante un término fijo en la fórmula del pago por el servicio a HUNOSA, y laobtención de un beneficio industrial, como término variable, que irá ligado al consumo de calor y frío que elHospital demande en cada momento garantizándole un ahorro promedio del 10% respecto a fuentes

energéticas convencionales.

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El Centro de Investigación de la Universidad de Oviedo en el Campus de Barredo

Posee un sistema de distribución de calor/frío formado fundamentalmente por sistemas de fancoils a cuatrotubos, funcionando a 50ºC para calefacción y 7ºC en refrigeración.En el caso de este edificio las necesidades térmicas de calor y frío pueden quedar totalmente cubiertas con elempleo del sistema geotérmico a excepción de la refrigeración requerida por los grandes equipos detratamiento de datos, que debido a sus condicionantes particulares queda cubierta con sistemas autónomos.

Sistema de Bombeo del Pozo Barredo, que provee el caudal de agua necesario para el correcto funcionamientodel sistema geotérmico (120 m3/h para el Centro de Investigación

Sistema de distribución del agua hasta los edificios (distancia aproximada 250 m). Se trata de tuberíaspreaisladas enterradas que transcurren por zanja y las tuberías de salida de los edificios con objeto de verter denuevo el caudal al río. En el caso del Centro de Investigación de utilizó diámetro 6”. En las zonas en que latubería no discurre por zanja se utiliza además un aislamiento de fieltro ligero de lana de vidrio, aglomerado deresinas termoendurecibles y se recubre de una chapa de aluminio para su protección.

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Sistemas de generación En el Centro de Investigación, dado que se necesita una altasimultaneidad en la demanda de frío y calor, se utiliza un sistema de generación compensadoempleando dos enfriadoras RTWB 210 (potencia calorífica 362 KW cada unidad).

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Sede de la Fundación Asturiana de la Energía FAEN

El edificio a climatizar tiene una superficie útil de 929,22 m2 yconstruida de 1092,19 m2. Tras su rehabilitación en 2004, el inmuebledisponía de un sistema de climatización con una producción de calor yfrio mediante una máquina de absorción de 86 kW en régimen de calory 106 kW en régimen de frio.

El agua calentada o enfriada sirve para alimentar un sistema de dostubos cuyo elemento terminal son fancoils que climatizan cada uno delos espacios (modo frio y modo calor, no simultaneo).

La demanda energética anual del edificio es de 96.000 kWh(74.000kWh en calor y 22.000kWh en frio).

La FAEN decide hacer una licitación con las premisas de:

-Lograr una calificación energética de edificio superior a la clase energética «C», tanto en emisiones como en energía primaria que tenia anteriormente.

- Optar por la geotermia como tecnología base.

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Sede de la Fundación Asturiana de la Energía FAEN

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Posibilidades de Desarrollo; Proyecto Geotérmico Vasco- Mayacina:

En la actualidad los proyectos actualmente ejecutados y en servicio, no agotan la disponibilidad del recursoenergético ni ponen en riesgo la garantía de suministro.De los 3,75 Mm3/año bombeados como media podrían derivarse a los sistemas geotérmicos implantados857.000 m3/año, con lo cual podrían ser susceptibles de futuros aprovechamientos los 2,89 Mm3/añorestantes lo que supone que un 77% de la energía térmica contenida en el agua no está siendo utilizada.

Condicionantes:- La propia infraestructura en el pozo Barredo que hace difícil técnicamente añadir más sistemas de

intercambio o impulsión a los ya existentes;- La relación consumo/distancia de los diferentes potenciales clientes,- Las características de las bombas instaladas en el pozo que dificultan la óptima adecuación del bombeo a

las necesidades, bien de desagüe, bien de aprovechamiento geotérmico.

Creemos que el desarrollo de proyectos de uso de energía geotérmica ligados al Pozo Barredo, no pueden servistos de manera fragmentada y particularizada a clientes concretos, ya que de esta forma acentuaríamos lasdificultades técnicas en el futuro y comprometeríamos seriamente nuevos proyectos.Asi poder extender la potencialidad del recurso geotérmico la manera más razonable, rentable y eficiente,tanto en términos energéticos, como económicos, es el desarrollo una red de distribución a la que puedanadherirse los diferentes futuros clientes.

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El proyecto plantea el abastecimiento de energía geotérmica conaguas de mina procedentes del pozo Barredo a las edificacionesque se han promovido como consecuencia la reordenaciónurbanística de los solares del Vasco- Mayacina.Se trataría de una red geotérmica abierta en la que se distribuiríael agua hasta los diferentes edificios o instalaciones. En nuestrocaso se trata de una tubería preaislada de distribución, unastuberías de acometida desde la tubería de distribución a cada unode los diferentes edificios que formen parte de la red, una tuberíade vertido con objeto de verter de nuevo el caudal al río y lastuberías de enganche desde cada uno de los edificios a la tuberíade vertido.Para el dimensionado de la red de distribución es necesario elcálculo de la demanda potencial que podemos cubrirgarantizando la viabilidad del proyecto. No obstante esta redgeotérmica es a día de hoy un proyecto abierto y puede sermodificada para abastecer con este recurso energético a todas lasaquellas edificaciones públicas del entorno, bien sean detitularidad municipal o autonómica, y que técnicamente seancompatibles o adaptables para la incorporación de estatecnología.

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Fases del Proyecto Geotérmico Vasco- Mayacina:

El objetivo inicial es una construcción de vivienda colectiva, promovida por la Consejería de Bienestar Social yVivienda del Gobierno del Principado de Asturias, en la zona de Vasco Mayacina (parcela M9), en la zona sur dela localidad de Mieres, Asturias, y situada a aproximadamente 750 metros de la explotación minera. Se trata deun edificio ya en ejecución, y que cuenta en proyecto con un sistema de distribución térmica en viviendas abaja temperatura, utilizando suelo radiante. La solución técnica propuesta pasa por la implantación de latecnología de bomba de calor en sustitución del sistema de calderas de condensación a gas natural, para latotalidad de potencia requerida en calefacción (586 kw), aunque un estudio técnico de detalle del sistema declima podría recomendar proceder únicamente a una sustitución parcial, cubriendo las puntas de demandacon caldera de gas natural.

Tramo 1: Tubería de distribución de 400mm de diámetro desde las instalaciones del pozo Barredohasta la Residencia de Estudiantes (distancia aproximada 250 m).

Tramo 2: Tubería de distribución de 400mm de diámetro desde las instalaciones de la Residenciade Estudiantes hasta el paso del río Duró (distancia aproximada 140 m).

Tramo 3: Tubería de distribución de 400mm de diámetro y tubería para el vertido de las mismasdimensiones, desde el paso del río Duró hasta cada uno de los edificios que formen parte de la red de calor.Además, cada uno de los clientes deberá contar con una tubería de acometida y otra de desagüe, con lasdimensiones adecuadas a la demanda energética de cada uno de ellos, que conecten con la tubería dedistribución y vertido respectivamente.

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La eficiencia energética global recomendaría que en esta red geotérmica se transportara agua de mina, y en elinterior de cada edificio se produzca el intercambio de energía térmica con un circuito secundario de agualimpia. Este circuito auxiliar de agua limpia circularía a través de un intercambiador de calor, donde el agua demina cedería su energía térmica al circuito secundario, para a continuación discurrir por la bomba de calor y deesta a la red propia de climatización de cada uno de los edificios integrantes de la red.

Para optimizar energéticamente el bombeo en el pozo Barredo se deberá acometer la instalación de dosbombas de menor potencia que las actuales que pudieran ser dedicadas a este proyecto y que tendrían eldoble objeto de proveer de energía geotérmica a esta red y poder contribuir a adecuar el bombeo a lasnecesidades de desagüe del pozo, lo que contribuye a la mejora medioambiental del vertido y por supuesto ala disminución de los costes de bombeo actuales.

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