GEOTERMIA y bombas de calor 2ª edición ES. Índice. Prólogo

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Laura Fuentes Iglesias
hace 7 años
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1 V1 Índice Prólogo Índice V VII Capítulo 1 Introducción Generación de energía eléctrica Climatización centralizada Hard Dry Rock Baja entalpía Climatizar con geotermia Calefacción Refrescamiento Instalación geotérmica La difusión de las instalaciones geotérmicas El equilibrio térmico del subsuelo La sostenibilidad ambiental de los sistemas de intercambio geotérmico La influencia de la sonda en el subsuelo circundante Ventajas y límites de los sistemas geotérmicos 16 Capítulo 2 Climatización Transmisión del calor Conducción Convección Radiación Inducción Transmisión Condiciones de confort termo higrométrico Aire húmedo Intercambio de calor del cuerpo humano Pureza del aire Necesidades térmicas y legislación Paneles radiantes Termoregulación Deshumidificación Sistemas de aire y fan coils Agua caliente sanitaria Solución con intercambiador de placas Solución con intercambiador de serpentín Acumulación de agua caliente sanitaria Método de la bomba de calor independiente Acumulación por estratificación con bomba de calor de CO Acumulación por inercia 63

2 V2 Capítulo 3 Bombas de calor Difusión en el mundo y en Europa Clasificación de las bombas de calor Bombas de calor eléctricas a compresión El compresor Compresor Alternativo Compresor Scroll Compresor de tornillo Compresor de palas Compresor centrífugo Evaporador y condensador Válvula de expansión Prestaciones energéticas de una bomba de calor eléctrica Tipología constructiva de las bombas de calor eléctricas Análisis técnico: innovaciones para las bombas de calor eléctricas Perspectivas de desarrollo de bombas de calor con refrigerantes naturales Bombas de calor con CO Bombas de calor con motor endotérmico Configuración del sistema con motor Bombas de calor por absorción Ciclo teórico Innovaciones para las bombas de calor por absorción Bombas de calor eléctricas o por absorción? Limites del aire exterior cómo suministrador térmico Suministradores térmicos alternativos al aire Descuentos fiscales e incentivos Acoplamiento geotérmico fotovoltaico 125 Capítulo 4 Subsuelo y perforación Clasificación del subsuelo Estructura de la Tierra Rocas ígneas Rocas sedimentarias Rocas metamórficas Clasificación de los procesos geológicos Procesos geológicos exógenos Alteración Transporte Sedimentación Litificación Procesos geológicos endógenos Depósitos continentales Clasificación granulométrica Características geotécnicas de los terrenos El ciclo del agua Los acuíferos La permeabilidad Las aguas subterráneas 149

3 V Emergencia hídrica, fuentes, resurgencia Pozos y piezometría Medios de prospección geognóstica Estudio geológico y geomorfológico Sondeos mecánicos Pruebas de penetración Métodos eléctricos Potenciales espontáneos Métodos sísmicos por refracción y reflexión Métodos sísmicos pasivos Métodos de perforación Perforación rotatoria con circulación directa Los cinceles Perforación con aire Las puntas Preparación de la zona de perforación 173 Capítulo 5 Propiedades térmicas del subsuelo Variables características Porosidad cinemática Propiedades que influyen en el comportamiento térmico del sistema formado por el subsuelo y la sonda La estabilidad térmica El perfil de temperatura del terreno La transmisión del calor en el suelo La conducción del calor La conductividad térmica El calor especifico La difusión térmica Medición de las propiedades térmicas del subsuelo El Ground Response Test La prueba térmica La duración del test Elaboración de los datos La línea guía del IEA por el GRT Determinación inversa de la propiedad térmica del suelo La influencia de la circulación del agua subterránea El congelamiento del terreno 201 Capítulo 6 Sondas geotérmicas verticales Sondas geotérmicas verticales Materiales Diámetros y espesores Pies de sondas Cimentación de la perforación Material de la cimentación Fluido calo portador 215

4 V4 6.8 Los principales fluidos Características físicas y térmicas Análisis comparativo de los diferentes fluidos utilizados Funcionamiento de una instalación geotérmica con sonda vertical Preparación de la zona de la instalación Introducción de las sondas Diseño e interferencias entre sondas geotérmicas Planificación de la obra Colectores horizontales Colectores de distribución Retorno invertido Pérdidas de carga Cálculo de la pérdida de carga en el interior de las sondas Costes de instalación de sondas geotérmicas verticales 244 Capítulo 7 Dimensionamiento de las sondas geotérmicas Parámetros a considerar y consideraciones generales Aproximaciones al proyecto Resistencia térmica equivalente del pozo Métodos simplificados Métodos simplificados tabulados Métodos simplificados analíticos: Ingersoll Métodos analíticos Modelo de Ingersoll Modelo de Hart y Couvillion Modelo IGSHPA Modelo de Kavanaugh y Rafferty: método ASHRAE Modelos y métodos numéricos e híbridos Modelo de Eskilson: long time step g-functions Ampliación del modelo de Eskilson: short time-step g-functions Modelo de Hellstrom Otros modelos 288 Capítulo 8 Intercambiadores alternativos Sondas geotérmicas horizontales Dimensionamiento de las sondas geotérmicas horizontales Modelo de simulación para sondas geotérmicas horizontales Sondas coaxiales Recientes desarrollos en intercambiadores coaxiales Sistemas de expansión directa Sistema GRD: Geothermal Radial Drilling Estructuras frías Micro pilotes energéticos Utilización en España y Sur América de estructuras frías y micro pilotes Túneles Aprovechamiento térmico de las canalizaciones de saneamiento El Geobag 336

5 V Intercambiadores helicoidales Intercambiadores IVT Pozos canadienses e intercambiadores subterráneos de aire Ventilgeo o ventilación geotérmica Canalizaciones geotérmicas horizontales Cuencas hídricas Características térmicas de las cuencas hídricas superficiales Dimensionamiento de sistemas con circuito cerrado 348 Capítulo 9 Sistemas open loop Sistemas de agua subterránea Características del agua Características de los pozos Dimensionamiento Cálculo de las pérdidas de carga Tipología de las bombas Construcción del pozo Número y distribución estratégica de los pozos Intercambiadores de calor Sistema con agua superficial 371 Capítulo 10 Certificación energética El sector de la edificación español y sur americano Proyectar de forma integral Directiva europea y sur americana sobre eficiencia energética La certificación energética en España y Sur América Los indicadores de eficiencia energética en Europa y Sur América El procedimiento de certificación energética La certificación energética de un edificio con instalación geotérmica 394 Capítulo 11 Normativa Normativa general de sondas geotérmicas España Portugal México Brasil América del Norte América Central América del Sur Normativa general de los sistemas open loop Normativa general Concesión y derivaciones de aguas públicas Autorizaciones y otras Normativas generales 409

6 V6 Capítulo 12 Esquemas de instalaciones Esquema termo hidráulico de producción de agua caliente con bomba de calor geotérmica Esquema termo hidráulico de producción de ACS con boiler, serpentín y resistencia eléctrica Esquema termo hidráulico de producción de ACS con serpentín, bomba de calor y serpentín con paneles solares Esquema termo hidráulico de producción de ACS serpentín cómo secundario del ACS y serpentín con paneles solares Esquema termo hidráulico para utilizar suelo radiante Esquema termo hidráulico para utilizar fan coils Esquema termo hidráulico para utilizar suelo radiante y fan coils Principio de funcionamiento de una instalación de bomba de calor geotérmica con producción de ACS 420 verano - fase de producción de agua refrigerada sin producción de ACS Principio de funcionamiento de una instalación de bomba de calor geotérmica con producción de ACS verano - fase de producción de agua refrigerada y producción de ACS Principio de funcionamiento de una instalación de bomba de calor geotérmica con producción de ACS invierno - fase de producción de agua refrigerada sin producción de ACS Principio de funcionamiento de una instalación de bomba de calor geotérmica con producción de ACS invierno - fase de producción de agua refrigerada y producción de ACS Esquema termo hidráulico de conexión y enlace de sondas geotérmicas - distribución con colectores Esquema termo hidráulico de conexión y enlace de sondas geotérmicas - distribución a 2 tubos con diámetros variables y retorno invertido 426 Capítulo 13 Software de cálculo de intercambiadores de calor geotérmico Metodología del cálculo asistido por ordenador Uso correcto del cálculo asistido por ordenador Interpretación de resultados 537 Bibliografía 588

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