La corteza terrestre es un inmenso acumulador de energía

Transcripción

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2 La corteza terrestre es un inmenso acumulador de energía

3 Y no es necesario viajar hasta el interior de la Tierra

4 Estamos hablando de la energía que hay en los primeros metros

5 SEA SLL SOLUCIONES ENERGETICAS ALTERNATIVAS SLL BOMBA DE CALOR GEOTERMICA CARNOT 1824 JOULE 1840 CLAUSIUS 1850 KELVIN 1851 PLANK 1897 POINCARÉ 1908 CARATHEODORY 1909 Bombear el calor CAPTAR EL CALOR REGULARIDAD ROBUSTEZ RENTABILIDAD

6 La máquina usada en Larderello (Italia) en 1904 en la primera experiencia en Europa de generación de energía eléctrica mediante vapor geotérmico, con su inventor, el Príncipe Piero Ginori Conti

7 En la mayoría de los lugares de la Tierra y a 400 metros de profundidad de la superficie es posible encontrarse con una temperatura de aproximadamente 30ºC. Así pues, en muchos textos, documentos, normativas se suele tomar esa profundidad (400 m) para marcar una frontera entre lo que se considera energía geotérmica superficial y energía geotérmica profunda. Y también, se toma la temperatura de 30ºC para marcar la diferencia entre las aplicaciones geotérmicas de baja y de alta entalpía. 400 metros

8 Podemos considerar que el terreno, el subsuelo, y a efectos energéticos tiene tres grandes propiedades que nos interesan: puede ser una fuente de calor, puede ser también un sumidero de calor (una fuente de frío), y por último podemos utilizarlo también como almacén de calor. 150 metros Así pues, la utilización del subsuelo con instalaciones destinadas a la climatización de edificios es lo que podríamos definir como la tecnología del intercambio geotérmico.

9 0 metros 20 metros 120 metros Energía solar Calor del interior de la Tierra Intercambio geotérmico 220 metros

10 Desde los 0,8 metros hasta los 10 y 15 metros de profundidad es la zona de muy baja entalpía Temperatura en ºC Desde los 10 y 15 metros hasta los 150 metros de profundidad es la zona de baja entalpía Sobre los 50 y 70 metros se inicia la zona de influencia del GRADIENTE GEOTERMICO Las sondas geotérmicas verticales normalmente suelen ser de entre 80 y 150 metros Profundidad en metros A los 150 metros de profundidad, la temperatura es superior a 14 ºC

11 TRABAJAR CON TEMPERATURAS BAJAS 90 ºC 80 ºC Producción de ACS Calefacción establos, criaderos Calefacción radiadores BT Baños termales Calefacción superficies radiantes Tratamiento de aguas 70 ºC 60 ºC 50 ºC 40 ºC 30 ºC Piscinas

12 DISEÑO SON 3 CONCEPTOS CLAVE 1.-En el terreno CAPTAR EL CALOR 2.-En sala máquinas BOMBEAR EL CALOR 3.-En el edificio DISTRIBUIR EL CALOR GEOTERMIA Y VIVIENDA

13 Características técnico constructivas de los cerramientos (paredes, suelos, techos ). Ubicación Orientación Temperaturas Aislamientos Uso utilización Consumos de energía

14 CÁLCULO DE LA INSTALACION GEOTÉRMICA Cálculo. Estudio del comportamiento térmico del edificio Cálculo. Estudio de las características térmicas del terreno

15 Calor En una sola instalación Frío ACS Disponer de una instalación geotérmica permite satisfacer las necesidades de frío, calor, y ACS con un solo sistema.

16 CALOR ÚTIL A DISPOSICIÓN DE VIVIENDAS, LOCALES, PISCINAS BOMBA DE CALOR GEOTERMICA Energía eléctrica Energía Renovable

17 BOMBAS DE CALOR AVANZADAS INVERTER GEOTERMIA

18 Compresor Evaporador Condensador Válvula de expansión

19 SONDAS GEOTÉRMICAS SUELO RADIANTE

20 Nueva tecnología SCROLL INVERTER del fabricante COPELAND Se puede variar de RPM entre Existen 2 modelos de compresores INVERTER. Uno entre 3-12 kw y otro entre 5-22 kw Alimentación INVERTER monofásica y trifásica ModBUS, inverter-compresor, inverter-control Posibilidad de limitar la potencia térmica y el consumo eléctrico Los limitadores de corriente de arranque no son necesarios 1800 rpm. Instalaciones con menores consumos eléctricos Instalaciones más compactas, con mayor fiabilidad Instalaciones más económicas, sin dep. inercia. Los nuevos compresores Scroll de Copeland con motores eléctricos de imanes permanentes especialmente diseñados para la tecnología INVERTER proporcionan unos rendimientos muy superiores a los compresores tradicionales.

21 La tecnología INVERTER supone el fin de los compresores todo o nada tradicionales. La capacidad del compresor INVERTER se adapta en todo momento a las necesidades de calor de la instalación proporcionando un amplio rango de potencias.

22 Sistema propio de refrigeración del INVERTER con recuperación del calor al circuito calefacción Recuperación del calor generado en el INVERTER. Proporciona una potencia adicional y gratuita que contribuye de manera decisiva a lograr los mayores COP s alcanzados en bombas de calor. Eliminación del ventilador, menor consumo eléctrico Eliminación de las aberturas en la carcasa, menor nivel sonoro Inyección del calor recuperado del INVERTER al circuito de calefacción, incremento del SPF

23 Instalación geotérmica INGEKA con bomba de calor INVERTER no necesita depósito de inercia Instalación tradicional con depósito de inercia y resto componentes. Sobrecoste entre 1550 y 2500 euros INGEKA

24 Módulos externos para la refrigeración Inversión hidráulica. Instalaciones mucho mas complejas Incremento considerable del coste del equipo y de la instalación ( euros) En muchos casos es necesario glicol también el circuito de calefacción/refrigeración repercutiendo en un coste todavía mayor ( euros) INGEKA

25 INGEKA La tecnología INVERTER de INGEKA permite adaptar la potencia de la bomba de calor en cada uno de los servicios VARIAS BOMBAS EN UNA. La conexión directa a los distintos servicios garantiza temperaturas de impulsión mínimas, máxima eficiencia y abaratamiento de los costes de instalación

26 Válvula de expansión electrónica del fabricante CAREL Control por micropc y sensores CAREL Control preciso y rápido del grado de recalentamiento Control del caudal de refrigerante Aprovechamiento óptimo del evaporador Respuesta rápida ante variaciones de carga No requiere solenoide La válvula de expansión electrónica es el futuro. Permiten un control mucho más preciso del caudal de refrigerante que circula por la instalación y por tanto un mejor aprovechamiento del evaporador, contribuyendo a aumentar su eficiencia.

27 Válvulas de expansión termostáticas vs electrónicas Termostáticas control mucho menos preciso del caudal de refrigerante. Como consecuencia, grados de recalentamiento mayores tenemos un mayor consumo eléctrico en el proceso de compresión y también peores COP

28 Intercambiadores de placas del fabricante ALFA LAVAL Condensador con canales asimétricos Evaporador con sistema EQUALANCER para la distribución del refrigerante. Última evolución de los intercambiadores de placas, su diseño asimétrico y su innovador sistema EQUALANCER de distribución del refrigerante permiten un ahorro de hasta un 15% en la superficie de intercambio y los convierten en los mejores del mercado

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30 Bombas de circulación (velocidad variable) del fabricante WILO Rango de velocidades entre 1400 a 4850 rpm Alta potencia, 11 mca Caudal máximo, 4500 l/h Eficiencia energética, Clase A Integradas en todos los modelos en ambos circuitos, primario y secundario Control saltos de temperatura en evaporador (3 ⁰C) y condensador (5 ⁰C) Al igual que ocurre con el compresor gracias a la tecnología INVERTER, las bombas de circulación adaptan su velocidad a la demanda de calefacción o de refrigeración, consumiendo en todo momento exactamente lo necesario y garantizando la mayor eficiencia y al menor coste posible. Además, las bombas de circulación incluidas en las bombas geotérmicas son de alta eficiencia, es decir, de Clase Energética A, adelantándonos así a las futuras exigencias de la Comunidad Económica Europea

31 Bombas de circulación, velocidad fija y baja potencia vs velocidad variable alta potencia Incapaces de adaptarse a las variaciones de la demanda mayores consumos eléctricos Mayores diferencias de temperatura entre la entrada y la salida de los intercambiadores luego menor presión de evaporación y mayor presión de condensación y entonces menor COP

32 Visualización y configuración en pantalla CAREL Internet Sistema de control propio, utiliza micropc del fabricante CAREL Integración Control-Inverter. Estrategias propias

33 Contadores de potencia, COP, SPF y energía - Instantáneos Potencia eléctrica, medida Potencia calefacción/refrigeración, calculada COP - Diarios, mensuales y anuales Energía eléctrica, medida Energía calefacción/refrigeración, calculada SPF

34 Unidades Compactas, TODO EN UNO Bombas de circulación de primario y secundario integradas Vasos de expansión de primario y secundario integrados Válvulas de seguridad integradas Manguitos flexibles de acero inoxidable integrados Válvulas de vaciado integradas Alimentación monofásica (arranque suave, sin nuevo contrato ) Renovación de software, simplicidad en SAT. Facilidades en la instalación y montaje, facilidades en el uso y utilización

35 Aislamiento acústico, en la carcasa y en el compresor

36 Protección contra las vibraciones Silent blocks bajo el compresor y bajo el modulo frigorífico

37 INGEKA INGEKA

38 3 módulos frigoríficos - MF1, calefacción y ACS - MF2, calefacción, ACS y frio pasivo - MF3, calefacción, ACS y frio activo por inversión de ciclo MF1 MF2 MF3

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40 Con la geotermia se obtiene de forma gratuita mucha cantidad de energía. Cuanto mayor valor de COP mayor cantidad de energía

41 REFRIGERACIÓN (ACTIVA Y PASIVA)

42 EN INVIERNO CALEFACCIÓN EN VERANO REFRIGERACIÓN

43 Calefacción Refrigeración activa

44 Refrigeración activa Para zonas cálidas y que requieren de una mayor refrigeración, el compresor de la bomba geotérmica se pone en marcha al mismo tiempo que se invierte el sentido de circulación del R410A en el circuito frigorífico, por lo que la bomba de calor geotérmica se transforma en un eficiente sistema de aire acondicionado para nuestro edificio. La eficiencia de la bomba de calor geotérmica en el modo de refrigeración activa es muy superior a la de los sistemas de aire acondicionado tradicionales. Refrigeración pasiva Si vives en una zona templada en la que durante los meses más cálidos no se alcanzan temperaturas excesivamente elevadas, la refrigeración pasiva es la mejor opción. En este caso las bombas geotérmicas están equipadas con un intercambiador de calor adicional en el que el fluido caloportador es enfriado por el terreno tras circular por el sistema de captación, enfría al agua del sistema de emisión que al circular por nuestro suelo radiante producirá el deseado descenso de la temperatura del interior del hogar, y todo ello con un consumo inferior al de un par de bombillas.

45 Refrigeración pasiva Refrigeración activa

46 PRODUCCION DE AGUA CALIENTE SANITARIA

47 CHW patentada Tecnología patentada CHW Closed Hot Water production system Totalmente innovadora y basada en la introducción de un tercer intercambiador destinado únicamente a la producción de ACS mediante un circuito cerrado, ACS Este sistema garantiza la mayor eficiencia del mercado debido a los bajos saltos térmicos utilizados y a la excelente estratificación que se consigue en el interior del depósito de ACS

48 DEPÓSITO DE ACS ACS DEPÓSITO DE ACS DE ACERO INOXIDABLE Y 170 LITROS INTEGRADO Incorpora un serpentín espiral fabricado también en acero inoxidable corrrugado y flexible, cuya gran superficie de contacto (2,2 m2) mejora la transmisión de calor y permite tiempos de calentamiento muy cortos. Por otro lado los modelos básicos (sin depósito acumulador de ACS) incorporan la válvula de tres vías para la producción de calefacción/acs.

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50 También acumulación a la carta, es decir según las necesidades que existan INGEKA ACS

51 SUELO RADIANTE, FANCOILS, RADIADORES

52 Radiadores Suelo radiante El suelo radiante, es el sistema dedifusión de calor más eficaz que existe actualmente, y reproduce un fenómeno natural: la radiación solar.

53 Baldosa Suelo radiante Masa térmica Aislante Suelo

54 Son muchas las ventajas Suelo radiante Es calor suave ya que el suelo emite calor a una temperatura cercana a la deseada, por lo que elimina las sensaciones de frío y calor causadas por las fuentes de calor muy elevado. Es calor práctico gracias al secado casi instantáneo del suelo una vez limpiado. La superficie permanece siempre caliente (el suelo de la vivienda nunca está frío en invierno).

55 Escalor sano que evita la sequedad del aire, controlando la higrometría. Suelo radiante Es calor limpio porque no hay movimientos de aire caliente que levanten polvo, así que las paredes y techos no se ensucian. Es calor homogéneo en todos los puntos de la estancia, desde el suelo al techo, procurando en todo momento sensación de comodidad, incluso descalzos.

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57 SUSTITUCIÓN DE CALDERA CAMBIO, RENOVACIÓN

58 GASÓLEO, PROPANO, GAS NATURAL, BIOMASA. SUSTITUCIÓN DE CALDERA CAMBIAR POR GEOTERMIA

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61 BOMBAS DE CALOR GEOTÉRMICAS ALTA POTENCIA

62 12-50 kw kw kw

63 12-50 kw kw kw Posibilidad de gestionar hasta 5 grupos de impulsión INGEKA Contadores de energía eléctrica, térmica, COP y SPF Posibilidad de conectar hasta 6 unidades en cascada Sensores de presión y flujómetros en los circuitos de captación y calefacción Alimentación trifásica

64 BOMBA DE CALOR.. Y SOLAR FOTOVOLTAICA

65 Sistema de gestión avanzado de la energía (eléctrica y térmica) 2 posibilidades de conectar: conexión a red o conexión en isla Carga de coche eléctrico Smart Grids

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67 Smart Grids

68 SONDAS Y CAPTADORES GEOTÉRMICOS

69 Podríamos hablar de seis tipos principales de instalación (o configuración). Todos ellos en función del medio del intercambio geotérmico elegido y de otros factores. No obstante, existen variantes. TECNOLOGIA BOMBA CALOR CAPTADOR GEOTERMICO CAPTAR EL CALOR TERRENO DISTRIBUIR EL CALOR EDIFICIO Circuito cerrado TIERRA / TIERRA Horizontal Circuito frigorífico Circuito frigorífico Circuito cerrado TIERRA / AGUA Horizontal Circuito frigorífico Circuito hidráulico Circuito cerrado AGUA / AGUA Horizontal Circuito hidráulico Circuito hidráulico Circuito cerrado AGUA / AGUA Vertical (sonda) Circuito hidráulico Circuito hidráulico Circuito cerrado AGUA / AGUA Sumergido en agua Circuito hidráulico Circuito hidráulico Circuito abierto AGUA / AGUA Captación de agua Circuito hidráulico Circuito hidráulico

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72 SLINKY

73 SLINKY

74 SLINKY sencillo y doble SLINKY EN SUPERFICIE EN HORIZONTAL EN VERTICAL EN TRINCHERA

75 Captador horizontal compacto. Tecnología AGUA / AGUA

76 Captador compacto en superficie Tecnología AGUA / AGUA

77 Captador compacto en superficie Tecnología AGUA / AGUA

78 Captador compacto en superficie Montaje en horizontal y en vertical

79 AUSTRIA: COMPACTOS HASTA 3 METROS DE PROFUNDIDAD Y EN BARRERAS DE TUBOS FLEXIBLES

80 1 / 2 NIVELES El captador horizontal puede ser un circuito frigorífico o un circuito hidráulico Profundidad inferior a 3 metros 2 / 4 NIVELES Horizontal Hay que tener presente las inclinaciones del terreno En el diseño se calcula una distancia mínima entre los tubos que forman en captador 3 / 2 NIVELES Muy importante respetar las distancias entre tubos

81 Altura espiral, 3 m Longitud tubo, 40 m Ø exterior 40 cm Peso 7,5 kg Volumen interior 13 l Estimación 400 W/sonda SONDA HELIX

82 Ø mínimo perforación 450 mm Profundidad de perforación 5 m Distancia entre sondas 4 m Máximo 3 sondas en serie

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86 200 m 1.6 / 2 kw 1800 h/año 150 m 1.1 / 1.2 kw 1800 h/año 75 m 0.7 / 1 kw 1800 h/año

87 Sondas geotérmicas verticales

88 Las instalaciones geotérmicas pueden equiparse con un sistema de sondas verticales. Se trata de un circuito cerrado con intercambiador vertical y buscando la profundidad (hasta 150 metros)

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97 Es una configuración en circuito cerrado, y con tecnología AGUA/AGUA. La masa de agua hace la función de acumulador de energía y el captador la extraerá para llevarla al intercambiador de la bomba de calor

98 CAPTADOR HORIZONTAL TIPO MATT CAPTADOR HORIZONTAL TIPO COIL

99 ventajas

100 RECURSOS GEOTÉRMICOS GIGANTESCOS Se trata de energía almacenada bajo la superficie terrestre que puede extraerse en forma de calor. Los recursos geotérmicos son mayores que los del carbón, petróleo, gas natural y uranio juntos. Se estima la disponibilidad permanente de 40 millones de MW. Se trata de una fuente energética estable que no se encuentra sujeta a las políticas de precios ni tampoco le afectan los altibajos de los mercados. Teniendo presente que está en todas las partes del mundo puede considerarse como recurso local. EL EDIFICIO Y LA INSTALACION GEOTERMICA La geotérmica no tiene ningún inconveniente o riesgo para el edificio donde se encuentre ubicada, ni tampoco presenta ninguna molestia para los vecinos. En una instalación geotérmica no existe combustión, no existe chimenea, tampoco se necesita caldera alguna, no hay depósito de combustibles peligrosos o con riesgo de explosión, tampoco existen transportes o vehículos para el reabastecimiento del combustible. Por otro lado, el sistema geotérmico una vez finalizada su construcción, no presenta impacto visual, ni tampoco existen ni humos, ni olores de ningún tipo. El hecho de no necesitar gas, depósitos de gasóleo ni ninguna otra sustancia peligrosa, hace que desaparezca por completo el riesgo potencial que acarrea el uso de estos productos, como intoxicaciones, malos olores, contaminación o incluso explosiones causadas por posibles fugas.

101 VARIAS APLICACIONES EN UNA SOLA INSTALACIÓN Para los edificios destinados a viviendas, las instalaciones geotérmicas tienen tres campos de aplicación: la producción de calor (en invierno), la producción de frío (en verano), y la producción de ACS (todo el año). Disponer de una instalación geotérmica permite a un edificio, el poder satisfacer las necesidades de frío, calor, y ACS con un solo sistema. Dicho de otro modo, en vez de utilizar diferentes tecnologías y varias instalaciones distintas, con el intercambio geotérmico se puede realizar una única instalación, y con ella sola, cubrir todas las necesidades de climatización de una vivienda. EL DISEÑO DE LAS INSTALACIONES GEOTERMICAS La geotérmica es una instalación muy bien dimensionada y calculada ya que este tipo de sistemas, siempre están diseñados a la medida de las necesidades que realmente existen, debido entre otras cosas, a que no necesitan ni apoyo ni complementos en ninguna circunstancia de trabajo. Por último, la instalación que se diseñe en cada situación, incorpora todos los elementos y características necesarias para garantizar en todo momento la calidad del suministro de energía, del mismo modo, es totalmente conforme a los decretos y reglamentos técnicos que les son de aplicación. La geotermia puede proporcionar calor, frío y agua caliente sanitariasinimportarlatemperaturaexterior,las24horasdeldíaylos365díasdelaño

102 EL AHORRO ECONOMICO DE LA ENERGÍA GEOTÉRMICA El continuo aumento del consumo mundial de energía, el aprovechamiento de las fuentes de energía renovable y la protección al medio ambiente, han permitido que el grado de penetración en el mercado de la climatización de las instalaciones geotérmicas haya sido grande en corto espacio de tiempo, y que en numerosas aplicaciones presenta notables ahorros frente a otras alternativas. En las situaciones dónde existan consumos regulares, la producción de calor o frío mediante la utilización de una instalación geotérmica es una aplicación que presenta un enorme interés económico y medioambiental. Trabajando en modo calefacción, y respecto a un sistema convencional, una instalación geotérmica proporciona ahorros económicos de hasta un 80%. También y dependiendo de con cual energía convencional se la compare, la tecnología del intercambio geotérmico permite una disminución de emisiones de CO 2 de entre el 50% y el 80% Con respecto a la rentabilidad, la inversión inicial necesaria se amortiza en corto plazo. La explicación es bien sencilla. Por un lado debido a que se reciben subvenciones no reintegrables para realizar el proyecto, y por otro lado, debido al precio de la energía renovable (que es gratis) frente al precio que tienen ahora y tendrán en un futuro próximo, otras opciones de calefacción como el gasóleo o el gas natural (energía no renovable).

103 LA FIABILIDAD DE UNA INSTALACIÓN GEOTÉRMICA En cuanto a la fiabilidad del sistema, una instalación geotérmica es muchas veces la opción preferida para aplicaciones críticas que demandan un suministro de calor constante y predecible. Es una tecnología ampliamente conocida, avalada y contrastada. Son instalaciones con total garantía de funcionamiento sea cual sea la temperatura que exista en el exterior (muy frío o muy cálido). Entonces, basta con elegir un sistema bien diseñado, una buena configuración que se adapte al edificio perfectamente, y posteriormente, que el sistema este correctamente ejecutado, bien instalado. Todo ello con la intención de que sea posible extraerla las mayores prestaciones, y de esta forma se posible amortizar en corto plazo la inversión realizada. EL CÓDIGO TÉCNICO DE LA EDIFICACIÓN Y LA ENERGÍA GEOTÉRMICA El uso y utilización de la energía geotérmica exime de cumplir con los requisitos del Código Técnico de la Edificación referentes a la contribución de energía solar mínima para el agua caliente sanitaria, siempre y cuando se logre un ahorro energético equivalente al exigido por dicha normativa, lo cual se consigue fácilmente ya que el consumo energético de calefacción es superior al de ACS.

104 LA EFICIENCIA DE UNA INSTALACIÓN GEOTÉRMICA Tiene una eficiencia muy superior a los sistemas tradicionales, es decir, no sólo estamos hablando de un sistema muy interesante a nivel económico sino también a nivel técnico. Con este principio de funcionamiento se alcanzan eficiencias muy altas, fíjese por ejemplo, el hecho de que estamos produciendo calor a una temperatura muy cercana a la deseada, y para hacerlo, utilizamos un elemento captador geotérmico lo suficientemente grande para poder trabajar con temperaturas de intercambio muy beneficiosas a la hora de conseguir un alto rendimiento. Por otro lado, fíjese también, que captamos energía renovable del suelo, del terreno, y a profundidades donde las variaciones de temperatura que producen a lo largo del año son pequeñas, con lo que la instalación funciona permanentemente en una franja de rendimiento óptimo. Es precisamente este hecho lo que hace interesante el uso de esta energía, ya que al ser la temperatura del terreno prácticamente constante, también lo es la temperatura y las condiciones para el intercambio de calor en el circuito y como consecuencia es posible conseguir que el rendimiento sea también muy constante a lo largodetodoelaño.

105 LA GEOTERMIA ES UNA ENERGIA RENOVABLE El aprovechamiento de las fuentes de energía renovable (como la energía geotérmica) no requiere de pagos mensuales ya que son gratuitas, ampliamente disponibles, y a escala humana inagotables. Toda la energía que se obtenga a partir de las energías renovables supone una eficiente forma de reducir las emisiones de agentes contaminantes a la atmósfera que tienen su origen en la utilización de fuentes energéticas convencionales. Al mismo tiempo, supone un importante ahorro de combustibles fósiles, que deberían reservarse al máximo dada su escasez para futuras generaciones y para su utilización en aplicaciones en las que son insustituibles. Es una energía renovable y como tal, sujeta a subvención dentro de los distintos programas de apoyo económico de la Administración Pública. En el caso del País Vasco consulte con

106 SENSIBILIZACIÓN DIVULGACIÓN ASESORÍA TÉCNICA

107 Gracias por su atención