Geotermia y Cimentaciones Termoactivas. Miguel Á. Torres y Torres

Transcripción

1 Geotermia y Cimentaciones Termoactivas Miguel Á. Torres y Torres

2 Introducción Búsqueda de un MODELO FUTURO MÁS SOSTENIBLE E INDEPENDIENTE, que combine seguridad, garantía de suministro, competitividad en los precios, ahorro energético y respeto por el medio ambiente energías renovables. MODELO ENERGÉTICO TRADICIONAL = energía a partir de combustibles fósiles (petróleo, carbón, gas): recursos limitados localizados en zonas específicas efectos nocivos para el medio ambiente y la salud enorme volatilidad en los precios Directiva Europea 2009/28/CEE de energías renovables: establece en España como objetivo obligatorio cubrir el 20% del consumo final bruto de energía con energías eficientes y renovables. Es por ello que la geotermia tiene importantes objetivos a cumplir dentro del Plan de Energías Renovables

3 Origen de la energía geotérmica Energía solar 1,74 x J/m 2 s Energía terrestre Desintegración de isótopos Calor inicial Movimientos diferenciales 4,2 x J/m 2 s

4 Definición y recursos geotérmicos La Geotermia es el aprovechamiento de la energía almacenada en forma de calor bajo la superficie de la tierra (rocas, suelos y aguas subterráneas). La energía geotérmica se renueva como consecuencia del flujo de calor geotérmico, que asciende desde el interior del planeta, y de la radiación solar, que calienta la superficie del suelo, por lo que es inagotable. TIPO DE YACIMIENTO TEMPERATURAS MUY BAJA ENTALPÍA 5 ºC < T < 25 ºC BAJA ENTALPÍA 25 ºC < T < 100 ºC MEDIA ENTALPÍA 100 ºC < T < 150 ºC ALTA ENTALPÍA T > 150 ºC

5 Energía geotérmica de muy baja entalpía

6 Principio de funcionamiento - BCG Bomba de Calor Convencional Aire-Agua Temperatura aire verano: 33ºC Temperatura aire invierno: 2ºC Bomba de Calor Geotérmica Agua-Agua Temperatura terreno verano: 15ºC Temperatura terreno invierno: 15ºC

7 Principio de funcionamiento - BCG Bomba de Calor Geotérmica Agua-Agua Ciclo Bomba de Calor 1 El intercambiador geotérmico transfiere la energía del terreno al refrigerante de la bomba de calor 2 El refrigerante se comprime y eleva su temperatura 3 El calor se transfiere al emisor radiante 4 El refrigerante se expande y desciende su temperatura

8 Componentes del sistema Emisores Radiantes Tuberías Plásticas Captadores Geotérmicos Verticales Tuberías Plásticas Tramo Conducción Horizontal Tuberías Plásticas

9 Captadores geotérmicos tipología Captadores Horizontales Captadores tipo Cesta de Energía

10 Captadores geotérmicos tipología Captadores verticales o sondas geotérmicas Simple U Doble U

11 Captadores cimentación termoactiva Pilotes y muros pantalla: Ventajas del Sistema - Muy bajo coste adicional para cimentación termoactiva - Obtención constante de energía - Apto para varias profundidades de cimentación - Solución apta para aplicaciones residenciales y terciarias

12 Captadores cimentación termoactiva Configuraciones: Doble serpentín Flujo paralelo Flujo cruzado Doble espiral

13 Captadores cimentación termoactiva Diseño: - Calefacción <30 Kw y >30Kw - Frío Pasivo < 30 Kw Pilotes geotérmicos: - Prefabricados con captador geotérmico - Captador geotérmico montado en obra Ejemplo: - Pilotes 10 m - Captación 40 W/m - Con 20 pilotes 8 Kw

14 Captadores cimentación termoactiva Instalación: - Utilización de estructuras de cimentación - Profundidad hasta 45m - Captador Geotérmico material PEX-a - Sistema uniones anillo retráctil y fittings PPSU - Rápido y sencillo de instalar - Ratios potencia W/m2

15 Pantallas termoactivas Mercat Sant Antoni Instalación: - Mercado emblemático de Barcelona de 1882 de estilo modernista - Rehabilitación del mercado histórico y nuevo centro comercial con 3 plantas de aparcamiento subterráneo - Cimentación pantalla continua 440 m de perímetro y 38 m de profundidad - Aprovechar más de m2 para intercambio geotérmico - Solución eficiente y renovable

16 Pantallas termoactivas Mercat Sant Antoni Instalación: - Instalación de 45,000 metros lineales de intercambiador geotérmico PEX-a 25 x 2,3 mm - Densidad de instalación de tubo: 2,66 m/m2-1,750 metros de colector perimetral PEX-a 50 x 4,3 mm en viga de coronación - Uniones mediante accesorios PPSU con anillo retráctil - Aportación geotérmica: 600 KW calefacción 450 KW refrigeración

17 MUCHAS GRACIAS