GEOTERMIA EN NÚCLEOS URBANOS

Transcripción

1 GEOTERMIA EN NÚCLEOS URBANOS Sistema Geotérmica para una urbanización de 220 viviendas en Madrid 2 de marzo de 2017

2 ÍNDICE Antecedentes y datos generales del proyecto Trias Energética Un enfoque integral Datos Energéticos & Concepto Energético El Sistema de Intercambio Geotérmico (SIG) Conclusiones

3 Antecedentes y datos generales Parcela de la antigua Gerencia Municipal de Urbanismo de Madrid, situada entre la Calle Guatemala y la Avenida Alfonso XIII Av. Alfonso XIII, Madrid

4 Antecedentes y datos generales 221 viviendas 12 portales Propiedad: Despacho de arquitectos: Modelización energética: Ingeniería sistema geotérmico: Contratista principal: Cooperativa EAI310 EAI arquitectura S.L.P Eurocontrol S.A IFTEC GeoEnergía S.L. Ferrovial Agroman S.A.U. Av. Alfonso XIII, Madrid

5 Antecedentes y datos generales Av. Alfonso XIII, Madrid

6 Trías Energética Enfoque integral 1 Arquitectura Fachada ventilada 2 Sistema geotérmico con bomba de calor 3 Suelo radiante / refrescante Temperaturas moderadas Bombas de circulación de caudal variable El sistema geotérmico es parte del enfoque integral

7 Datos de diseño Calefacción Refrigeración Total Por superficie 2) Total Por superficie 2) Carga pico 899 kwt 38,5 Wt/m kwt 33,4 W/m 2 Demanda anual 261 MWht 11,2 kwht/m MWht 13,2 kwh/m 2 HECP 1) 290 h 395 h 1) Horas Equivalentes a la Carga Pico 2) Superficie útil es de m 2 Sistema geotérmico Calefacción Refrigeración Carga pico 58% (525 kw) 56% (438 kw) Demanda anual 92% (240 MWh) 66% (203 MWh) HECP 457 h 464 h Datos energéticos y concepto energético

8 Datos de diseño Datos energéticos y concepto energético

9 Nº perforaciones 70 de 125 m Sonda Método de ejecución perforaciones Terreno Conductividad del terreno real Conexionado Horizontal (CH) Doble U PEX-a 32 mm Rotación con lodos Arenas + arcillas λ = W/m*K Retorno Invertido Av. Alfonso XIII ST B A C C/ de Guatemala Campo de sondeos geotérmicos

10 Nº perforaciones 70 de 125 m Sonda Método de ejecución perforaciones Terreno Conductividad del terreno real Conexionado Horizontal (CH) Doble U PEX-a 32 mm Rotación con lodos Arenas + arcillas λ = W/m*K Retorno Invertido Av. Alfonso XIII ST B A C C/ de Guatemala Campo de sondeos geotérmicos Foto: 25/06/2014

11 Esquema de conexión: 14 grupos de 5 sondeos Conexiones horizontales

12 Esquema de conexión: 14 grupos de 5 sondeos Conexiones horizontales

13 Posibles esquemas de conexión (ejemplo de otro proyecto) Conexión de los sondeos geotérmicos en grupos según el sistema Tichelmann (retorno invertido) Conexión individual a colectores dentro de arquetas en el campo Conexiones horizontales

14 Posibles esquemas de conexión Ventajas Sondeos en grupos están hidráulicamente balanceados No colectores y arquetas en el campo Desventajas No existe la posibilidad de descontar los sondeos individualmente El número de sondeos geotérmicos conectados en un grupo no puede ser mayor al número total de grupos. Ventajas Posibilidad de descontar los sondeos individualmente Menos accesorios de conexión (piezas T) Desventajas Necesidad de balancear los sondeos mediante válvulas de equilibrado (más trabajo durante la puesta en marcha) Colectores y arquetas en el campo Conexión de los sondeos geotérmicos en grupos según el sistema Tichelmann (retorno invertido) Conexión individual a colectores dentro de arquetas en el campo Conexiones horizontales

15 Cooperativa EAI 310, Madrid Residential building complex with 220 dwellings BTES (Borehole Thermal Energy Storage) o Boreholes No.: 70 o Depth boreholes: 125 m o Heating load BTES/HP system: 525 kw o Cooling load BTES/HP system: 440 kw o Bivalent system

16 Sistemas de Intercambio Geotérmico Escala del proyecto

17 Modos de funcionamiento

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22 GeoExchange per month 2016 Heat Extraction Heat Dissipation Jan-16 feb-16 March-16 April-16 may-16 June-16 July-16 Aug-16 sep-16 oct-16 nov-16 Dec-16 Jan-17 Datos de Monitorización

23 01/07/ /08/ /09/ /10/ /11/ /12/ /01/ /02/ /03/ /04/ /05/ /06/ /07/2017 Energy in MWh Sistema de Intercambio Geotérmico GeoExchange BHE (C-4) Heat Extraction Heat Dissipation Datos de Monitorización

24 Datos de Monitorización

25 80 DHW / ACS (MWh) ACS July-16 Aug-16 sep-16 oct-16 nov-16 Dec-16 Jan-17 Datos de Monitorización

26 Periodo de retorno

27 Sistemas de Intercambio Geotérmico Bajo impacto medioambiental & relativamente fácil de implantación en entornos urbanos Los sistemas SIG son difícilmente visible, relativamente fáciles de instalar en entornos urbanos y tienen un bajo impacto ambiental (viñeta de Ron Tandberg) Ventajas de Sistemas de Intercambio Geotérmico (SIG)

28 Sistemas de Intercambio Geotérmico Otras energías Ventajas de los Sistemas de Intercambio Geotérmico (SIG) renovables sobre otras energías renovables Energía eólica Los SIG son fáciles de aplicar en entornos urbanos. Este no es el caso de las turbinas para aprovechar la energía eólica. Los SIG proveen de un suministro de energía predecible mientras que la energía producida con turbinas depende significativamente de la velocidad del viento o las condiciones climáticas. Los SIG son pequeños y no visibles, por lo que no causa impactos visuales y paisajísticos típico problema de los residentes en áreas con turbinas eólicas Energía solar Los SIG no son visibles, una mejora desde el punto de vista estético. Los SIG suministran una cantidad de energía predecible sin dependencia del sol o las condiciones climáticas a diferencias de los sistemas solares. Los SIG no tienen problemas con el desajuste entre suministro y demanda de calor y frío, a diferencia de los sistemas solares que tienen su mayor generación potencial de calor en verano cuando la demanda es más baja. En combinación con energía solar, los SIG son una solución para el desajuste energético. Biomasa Los sistemas SIG no tienen problemas de suministro de fuel, mientras que la disponibilidad de biomasa puede variar por regiones. Los sistemas SIG no necesitan espacio de almacenamiento, mientras que los sistemas de biomasa requieren espacio para los pellets y demás biomasa. Ventajas de Sistemas de Intercambio Geotérmico (SIG)

29 Conclusiones El proyecto EAI310 es un buen ejemplo de la Trias Energetica, un concepto simple y lógico que ayuda en tres pasos a lograr un ahorro de energía Un sistema geotérmico es parte de una instalación mayor. Un diseño y una ejecución integrada y optimizada que requieren trabajo en equipo y disposición para colaborar entre expertos de las diferentes partes de un edificio. La colaboración de profesionales de diferentes sectores con un enfoque compartido hacia la eficiencia energética ha dado como resultado un concepto energético optimizado y una buena integración del sistema geotérmico en el sistema de climatización. La monitorización es importante para la gestión y optimización de un Sistema de Intercambio Geotérmico El sistema está funcionando bien, dando un gran confort a los vecinos En entornos urbanos la geotermia es una buena opción, relativamente fácil de implantación y con un bajo impacto medioambiental y arquitectónico Un SIG para una urbanización de 220 viviendas

30 Arcadis. Improving quality of life.