Aprovechamiento del agua de mina: geotermia

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1 Aprovechamiento del agua de mina: geotermia

2 APROVECHAMIENTO DEL AGUA DE MINA: GEOTERMIA 1 UN PROBLEMA: EL AGUA BOMBEADA DE LA MINA 2 PROPUESTA: CONVERTIR EL PROBLEMA EN UN RECURSO 3 IDEA: UTILIZACIÓN COMO RECURSO GEOTERMICO 4 SOLUCIÓN: PROYECTOS OPERATIVOS DE GEOTERMIA

3 PROBLEMÁTICA DEL AGUA DE MINA Las minas de carbón alteran la permeabilidad natural del suelo La actividad minera altera la permeabilidad del subsuelo El agua se infiltra a través de fracturas y subsidencias El agua debe ser bombeada de forma continua para evitar riesgos

4 PROBLEMÁTICA DEL AGUA DE MINA

5 PROBLEMÁTICA DEL AGUA DE MINA Las minas de carbón actúan como un gran embalse subterráneo: 80Mm3 En 200 años 73 pozos de mina y 300 minas de montaña km de galerías Bombeo de 30Mm3 de agua anuales

6 PROBLEMÁTICA DEL AGUA DE MINA Condiciones del agua bombeada Bicarbonatadas / cálcicas Sin contenido importante en metales Conductividad media 960 µs/cm POZO POLIO 17-f eb jun-04 1-oct dic mar jun set dic mar jun dic mar-07 ph próximo a 7.4 Temperatura uniforme TEMPERATURA AIRE TEMPERATURA AGUA

7 PROPUESTA: QUE PODEMOS HACER Aprovechamiento para consumo humano Geotermia de baja entalpia

8 GEOTERMIA DE BAJA ENTALPIA El agua bombeada sale a una temperatura casi constante Que va desde los 17ºC en el Pozo Carrio hasta los 23ºC del pozo Barredo Esta temperatura la hace adecuada para su aprovechamiento en calefacción y refrigeración con la tecnología de la bomba de calor Hospital Vital Alvarez Buylla de Mieres Centro Investigación de la Universidad de Oviedo

9 GEOTERMIA DE BAJA ENTALPIA Qué es una bomba de calor? Entrada de aire a refrigerar (12ºC) Salida aire recalentado a la habitación (22ºC) Entrada de aire de la habitación (17ºC) Salida de aire refrigerado (7ºC) Aporte de trabajo (ENCHUFE A RED) Aporte de trabajo Entrada agua de mina (19ºC) Salida agua calefacción (45ºC) Salida agua de mina (14ºC) Entrada agua calefacción (40ºC)

10 GEOTERMIA DE BAJA ENTALPIA Balance energético de una bomba de calor. COP Q -3 W3-2 Q Q W W W Q 4-3 : cantidad de calor generado W 3-2 : energía suministrada para operar la bomba Q 2-1 : cantidad de calor extraída del agua de mina

11 EVALUACIÓN DEL POTENCIAL TÉRMICO ENERGIA LIMPIA. Alto porcentaje de energía renovable. Importante reducción de Emisiones de CO2 Uso no consuntivo del agua. No hay contaminación, solo cambio de temperatura. No hay chimeneas. No hay torres de refrigeración ENERGÍA AUTOCTONA. Seguridad energética. Recurso local. El proyecto del Hospital de Mieres permite ahorrar /año en compra de gas. Empleo Local. COSTE MÍNIMO DEL CICLO DE VIDA. Sistema Fiable y Robusto. Bajo coste de mantenimiento Alto Rendimiento. Bajo coste de operación

12 PROYECTO CLIMATIZACIÓN CENTRO INVESTIGACIÓN Acondicionamiento en el Pozo Barredo: tapón, tubería y bombas (+220,00) (+180,00) (+20,00)

13 PROYECTO CLIMATIZACIÓN CENTRO INVESTIGACIÓN Transporte de agua de mina al edificio del Centro de Investigación Desagüe Polipropileno 4 Polipropileno 6

14 PROYECTO CLIMATIZACIÓN CENTRO INVESTIGACIÓN Obra en el interior del edificio (2 bombas de 352kW)

15 PROYECTO CLIMATIZACIÓN CENTRO INVESTIGACIÓN Esquema básico de funcionamiento Aporte de trabajo Entrada agua de mina (caliente) Circuito cerrado de agua limpia (caliente) Salida agua calefacción (caliente) Salida agua de mina (fría) Circuito cerrado de agua limpia (fría) Entrada agua calefacción (fría)

16 PROYECTO CLIMATIZACIÓN CENTRO INVESTIGACIÓN Parámetros de funcionamiento Bomba de calor 2*352 kw Calefacción Centro de Investigación 50ºC 50ºC-45ºC 7ºC-12ºC Refrigeración Centro de Investigación 45ºC 48ºC 7ºC 12ºC 9ºC 45ºC 12ºC Caldera auxiliar Funcionamiento ocasional en invierno 24ºC 19ºC 14ºC Agua de mina Entretiempo Invierno Verano

17 Parámetros de funcionamiento PROYECTO CLIMATIZACIÓN CENTRO INVESTIGACIÓN

18 PROYECTO CLIMATIZACIÓN CENTRO INVESTIGACIÓN Números del proyecto: Consumo energético: Energía térmica suministrada desde (kwh t ) Consumo eléctrico desde (kwh e ) Reducción de emisiones: Emisiones de CO 2 sistema convencional desde (t) 77,46 Emisiones de CO 2 desde empleando geotermia (t) 23,55 Ahorro CO 2 total 70% Ahorro económico: 20% *IDAE.-FACTORES DE EMISIO N DE CO2 Y COEFICIENTES DE PASO A ENERGI A PRIMARIA DE DIFERENTES FUENTES DE ENERGI A FINAL CONSUMIDAS EN EL SECTOR EDIFICIOS EN ESPAN A 2014

19 PROYECTO CLIMATIZACIÓN HOSPITAL DE MIERES Acondicionamiento en el Pozo Barredo: intercambiador, bombeo en circulación, etc Sistema bombas recirculación: Kw 260 m 3 /h 55 mca Intercambiador de 3,5MW de potencia. Temperaturas en invierno Agua de mina : 23ºC retorna a 13,9ºC Agua del intercambiador: de 12ºC sube a 19ºC Temperaturas en verano Agua de mina : 25ºC retorna a 32,8ºC Agua del intercambiador: de 34ºC baja a 28,2ºC

20 PROYECTO CLIMATIZACIÓN HOSPITAL DE MIERES Transporte de calor: circuito cerrado de pvc y 400mm diámetro exterior, 2km. Tubería Polietileno PE-100 Øext: 400 mm Øint: 352 mm PN 10 bar Pérdida de Tª max: 0,15 ºC

21 Instalación en el Pozo Barredo PROYECTO CLIMATIZACIÓN HOSPITAL DE MIERES

22 PROYECTO CLIMATIZACIÓN HOSPITAL DE MIERES Funcionamiento del sistema en invierno. Circuito Refrigeración 7ºC 12ºC Agua limpia 19ºC 12ºC 46ºC KW COP: 4,87 Al Circuito de Calefacción 40ºC 46ºC Potencia calorífica 2 * KW COP: 5,54

23 PROYECTO CLIMATIZACIÓN HOSPITAL DE MIERES Funcionamiento del sistema en verano. 12ºC 7ºC 34ºC Agua limpia 40ºC Circuito Calefacción 46ºC KW COP: 3,9 28ºC 7ºC Al Circuito de Refrigeración 12ºC Potencia calorífica 2 * 1.141,4 KW COP: 5,94

24 PROYECTO CLIMATIZACIÓN HOSPITAL MIERES Números del proyecto: Consumo energético: Consumo energético total previsto anual (kwh/año) Consumo energético total anual empleando geotermia (kwh/año) Ahorro energético total 62% Reducción de emisiones: Emisiones de CO 2 total previsto anual (t/año) Emisiones de CO 2 total anual empleando geotermia (t/año) 484 Ahorro CO 2 total 67,5% Ahorro económico: 10% *IDAE.-FACTORES DE EMISIO N DE CO2 Y COEFICIENTES DE PASO A ENERGI A PRIMARIA DE DIFERENTES FUENTES DE ENERGI A FINAL CONSUMIDAS EN EL SECTOR EDIFICIOS EN ESPAN A 2014

25 Números del proyecto: PROYECTO CLIMATIZACIÓN HOSPITAL MIERES

26 Números del proyecto: PROYECTO CLIMATIZACIÓN HOSPITAL MIERES

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