ENERGIAS RENOVABLES EN EDIFICACIÓN. Geotermia Biomasa

Transcripción

1 ENERGIAS RENOVABLES EN EDIFICACIÓN Geotermia Biomasa

2 Marco normativo actual Disposiciones Europeas: Directiva 2002/91/CE, de 16 de diciembre de Directiva 2003/87/CE, consumo energético en los edificios. Propuesta de Directiva europeas de energía renovables y biocombustible Triple 20 Disposiciones Nacionales: Código Técnico de Edificación: DB HE y HU Certificación de Eficiencia energética. Nueva construcción (RD 47/2007). 31 octubre 07 Instalaciones de alumbrado (RD 1890/2008). 1 abril 09 Edificios existentes. Reglamento de Instalaciones Térmicas de Edificios.(RD 1027/2007). 28 febrero 08

3 Energía Geotérmica. Energía almacenada en forma de calor debajo de la superficie sólida de la tierra. No incluye el calor contenido en masas de agua superficiales, continentales o marinas

4 APLICACIONES Y TIPOS DE ENERGÍA GEOTÉRMIA Entalpia cantidad de energía que un objeto intercambia con su entorno (Kj/ KG ó Kcal/Kg) Alta temperatura: más de 150ºC Media temperatura: ºC Baja temperatura: < 90º C muy baja entalpia < 30 ºC Profundidad 1m Temperatura estable 7-13ºC a partir de incluso 0,5m. >10m temperatura constante. >20m incremento de temp 3ºC cada 100m.

5 Principales usos de energía geotérmica.

6 Uso sostenible de la energía geotérmica El calor terrestre es una fuente de energía duradera para la producción de calor y de electricidad, que no depende de las condiciones climatológicas. El calor de la Tierra es ilimitado a la escala humana. No precisa quemar combustibles. Sólo consumen energía eléctrica para el funcionamiento de los compresores eléctricos.

7 Temperatura media del aire 2 a 39ºC A 5-6m de profundidad estabilidad térmica a 15ºC. Situación geotérmica en Madrid Proyecto Geomadrid: Sistema de calor de distrito geotérmico. Implantación de planta, red de distribución, subestaciones y conexiones a usuarios finales.

8 Edificación: Geotermia Superficial Sistemas de captación Redes de captación horizontal. Sondas geotérmicas. Cimentación activa. Estructura activa. Sistemas de captación híbridos.

9 Colectores horizontales enterrados Capa superficial de suelo de 0,8 m de espesor. Tubos de polietileno de alta densidad, polopropileno, PVC de 25 a 40 mm de diámetro. Agua con un anticongelante, que mejora su conductividad. Espacio despejado que sea 1,5 veces la superficie habitable a calentar. Serpentines o bucles geotérmicos permiten obtener de 20 a 30 W de energía térmica por m2 ocupado por el bucle. Proporcionar el foco frío para bombas de calor geotérmicas.

10 Colectores horizontales enterrados A tener en cuenta: Sobrexcavación añadida No admitirá, una vez enterrada la red de captadores, ninguna planta de raíces profundas o con ramificaciones en profundidad. Dificultad para cualquier servicio añadido posterior que deba atravesar el subsuelo Piscinas: Foco frío lo constituyen una red de captadores horizontales. Abaratará sensiblemente los costes.

11 Sistemas de captación vertical. Pozo en cuyo interior serán alojados los captadores verticales Entubado de los sondeos en los primeros metros tubos Captadores dentro del sondeo Sondeo ha de ser rellenado Los tubos sean introducidos ya rellenos del agua glicolada. Agua embebienda incrementando el rendimiento de la bomba de calor Sondas geotérmicas

12 Sondas geotérmicas Más caras que los captadores horizontales enterrados a poca profundidad debido a su mayor coste de ejecución. Mejores niveles de conductividad térmica Longitud del tubo captador es menor Los rendimientos para refrigeración son muy superiores en las sondas geotérmicas

13 Cimentación activa El propio pilote de la cimentación actúa como una de las citadas sondas Ahorro de trabajo y espacio Dotar a los sistemas de cimentación de una red de intercambiadores. En cada pilote pueden alojarse varios pares de tubos independientes, sujetos a la armadura metálica de dicho pilote.

14 Cimentación activa Conductos en U embutidos en los cimientos. Tuberías de intercambio sujetas a las armaduras por su parte interior. Perfecto cálculo de la sección resistente

15 Cimentación activa

16 Estructuras termoactivas Se trata de obtener el máximo rendimiento del conjunto de sistemas inerciales Sistemas fundamentados en la armonización de los mecanismos de respuesta térmica de los sistemas geotérmicos y de las estructuras activas.

17 Estructuras termoactivas Utilizar las estructuras de hormigón para calefactar y refrigerar los edificios. Una red de conductos se instala en el interior de las estructuras y efectúa la transferencia de calor entre el edificio y el terreno

18 Estructuras termoactivas La utilización termoactiva de los elementos estructurales permite el óptimo aprovechamiento coordinado de los recursos inerciales del terreno y de la masa del edificio para la climatizáción, calefacción y refrigeración.

19 BIOMASA Conjunto de la materia orgánica, de origen vegetal o animal, incluyendo los materiales procedentes de su transformación natural o artificial. Biomasa atendiendo a su origen es la siguiente: Residuos forestales o agrícolas. Residuos sólidos urbanos. Residuos animales. Residuos de industrias agrícolas. Aprovechamiento: Aplicaciones domésticas e industriales que pueden considerarse tradicionales o habituales y que funcionan mediante la combustión directa de la biomasa. Aplicaciones vinculadas a la aparición de nuevos recursos y nuevas técnicas de transformación que últimamente han alcanzado un cierto grado de madurez. Entre las nuevas tecnologías disponibles puede citarse la gasificación de la biomasa, que permite utilizarla en centrales de cogeneración de ciclo combinado.

20 Disminución de las emisiones de CO 2 No emite contaminantes Si se utilizan residuos de otras actividades como biomasa, esto se traduce en un reciclaje y disminución de residuos. Los cultivos energéticos sustituirán a cultivos excedentarios en el mercado de alimentos. Puede provocar un aumento económico en el medio rural. Disminuye la dependencia externa del abastecimiento de combustibles. En la actualidad la tecnología aplicada a la biomasa está sufriendo un gran desarrollo. La investigación se está centrando en los siguientes puntos: 1. En el aumento del rendimiento energético de este recurso 2. En minimizar los efectos negativos ambientales de los residuos aprovechados y de las propias aplicaciones 3. En aumentar la competitividad en el mercado de los productos 4. En posibilitar nuevas aplicaciones de gran interés como los biocombustibles Biomasa: VENTAJAS

21 Biomasa: INCONVENIENTES Tiene un mayor coste de producción frente a la energía que proviene de los combustibles fósiles. Menor rendimiento energético de los combustibles derivados de la biomasa en comparación con los combustibles fósiles. Producción estacional. La materia prima es de baja densidad energética lo que quiere decir que ocupa mucho volumen y por lo tanto puede tener problemas de transporte y almacenamiento. Necesidad de acondicionamiento o transformación para su utilización.

22 Biomasa: Pellets Procesado de madera seca prensada Residuos de serrerías, de podas, de limpiezas de bosque, de industrias forestales o agroforestales Características: contenido máximo de humedad del 8% poder calorífico de kcal/kg. una densidad 700 kg/m3

23 Biomasa: Calderas de Pellets 1. Depósito Pellets 2. Cóclea 3. Brasero en hierro fundido. 4. Resistencia eléctrica. 5. Hogar en hierro fundido. 6. Ventilador ambiente. 7. Salida aire caliente ventilación forzada. 8. Ventilación extractor del humo. 9. Asta-cepillotubos. 10. Cajón para la ceniza.

24 CONCLUSIONES Conveniencia de diversificar las fuentes de energía primarias. Alternativas sostenibles que garantizan niveles de confort. Impulso de la investigación hacia tratamientos híbridos y combinados. Mayor difusión del conocimiento del resto de energías renovables: Geotermia, Biomasa, Frío solar, Energía azul, etc.

25 Gracias por su atención. David Arias Arranz Gabinete Técnico COAATIEM