INTEGRACIÓN DE LAS BOMBAS DE CALOR GEOTERMICAS DE MUY BAJA ENTALPÍA CON OTROS SISTEMAS EN LAS INTALACIONES DE CLIMATIZACIÓN

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Vicenta Zúñiga Escobar
hace 6 años
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1 II CONGRESO DE ENERGÍA GEOTÉRMICA EN LA INTEGRACIÓN DE LAS BOMBAS DE CALOR GEOTERMICAS DE MUY BAJA ENTALPÍA CON OTROS SISTEMAS EN LAS INTALACIONES DE CLIMATIZACIÓN Manuel Herrero

2 Introducción Bomba de Calor Geotérmica Muy alta eficiencia Utiliza una fuente de energía renovable Combinación con otros sistemas Diseñados para obtener la mayor eficiencia en el funcionamiento no sólo del equipo, si no de toda la instalación En función de las condiciones de trabajo, es el equipo productivo más eficiente el que aporte la energía Dimensionamiento de la instalación Todos los equipos deben trabajar en su punto de máximo rendimiento Encontrar la mejor relación entre el coste de inversión inicial y los gastos de explotación

3 Objeto Sistemas considerados o o Equipo Base: Bomba de Calor Geotérmica para climatización y producción de ACS (BCG) Equipos de Apoyo: Sistema de Paneles Solares para producción de ACS (PS) Bomba de Calor Aire-Agua Convencional de apoyo a la calefacción (BCC) Caldera de Condensación de apoyo a la calefacción (CC) Escenarios BCG: Calefacción + Refrigeración + Producción de ACS BCG: Calefacción + Refrigeración + Apoyo al ACS PS: Producción de ACS BCG: Calefacción + Refrigeración + Producción de ACS BCC: Apoyo a la calefacción BCG: Calefacción + Refrigeración + Producción de ACS CC: Apoyo a la calefacción

4 Premisas Antecedentes Vivienda unifamiliar ubicada en la provincia de Madrid, zona climática D3 s/he1 y IV s/he4 (Madrid), de 4 dormitorios y una superficie a climatizar de 225 m 2 Climatización por instalación de suelo radiante/refrescante Cálculo de las cargas y demandas mediante un software de simulación Control Control centralizado de todos los sistemas por la centralita de la bomba de calor geotérmica, con funciones de: Programación horaria Funciones ECO (Punto de consigna dinámico, límite de calefacción 24 horas) Funciones integradas de ahorro energético (ajuste climático de la curva de temperatura, refrigeración pasiva)

5 Control Elementos de Control o Funciones de Control Calefacción y Refrigeración Producción de ACS o Funciones ECO Funciones de programación horaria Funciones integradas de ahorro energético o Gestión de alarmas Parámetros de Control Salidas al sistema Bombas lado fuente, lado circuitos 1 y 2, ACS y colector solar Resistencia eléctrica (2 etapas) Válvula 3 vias refrigeración pasiva Válvula 3 vias mezcladora circuito 1 Entradas al sistema Temperaturas aire exterior, entrada/salida intercambiadores, deposito ACS media e inferior, acumulador climatización media e inferior, circuito 1 calefacción, circuito ACS, colectores solares. Humedad local Flujostatos circuitos lado fuente y lado instalación y ACS Bolqueo externo

6 Cargas Cargas térmicas, demandas energéticas y emisiones CO 2 Carga Máxima (kw) Emsiones CO2 (kg) Enero Febrero M arz o A bril M ay o J unio Julio Agosto Septiem bre Oc tubre No viem bre Diciem bre Refrigeración Calefacción (Simulación realizada con el programa Tekton 3D de Procedimientos Uno) Refrigeración Calefacción ASEO COCINA PASILLO SALON VESTIBULO BAÑO 2 DORM PPAL DORM 2 BAÑO 1 DORM 1 Demanda Energética Anual (kwh) ASEO COCINA PASILLO SALON VESTIBULO BAÑO 2 Refrigeración Calefacción DORM PPAL DORM 2 BAÑO 1 DORM 1

7 Climatización mediante la Bomba de Calor Geotérmica únicamente Caso 1. BCG Producción de ACS únicamente con la Bomba de Calor Geotérmica Caso 2. BCG + PS Producción de ACS mediante paneles solares con apoyo de la Bomba de Calor Geotérmica

8 Climatización y producción de ACS mediante la Bomba de Calor Geotérmica con apoyo externo a la Calefacción Caso 3. BCG + BCC Apoyo a la producción de Calefacción mediante Bomba de Calor Aire-Agua Caso 4. BCG + CC Apoyo a la producción de Calefacción mediante Caldera de Condensación

9 Resultados Proceso de cálculo Cálculo del consumo anual de energía (kwh) para climatización (refrigeración y calefacción) en cada caso Cálculo del consumo anual de energía (kwh) para la producción de ACS en cada caso Cálculo de los costes de energía (electricidad y gas natural) Estimación de los costes de inversión Energía total consumida (kwh) Coste anual energía total ( ) Coste de inversión ( ) Caso 1 BCG Obtención de la tabla de amortización Caso 2 BCG + PS Caso 3 BCG + BCC Caso 4 BCG + CC kwh kwh kwh kwh

10 Resultados Curvas de Amortización Coste Acum ( /Año) Caso1 BCG Caso 2 BCG + PS Caso 3 BCG + BCC Caso 4 BCG + CC

11 Resultados Conclusiones El menor consumo de energía corresponde a las soluciones 3 y 4 (BCG+BCC/CC), porque permiten la utilización de un equipo de climatización más pequeño y un menor consumo global. Estas dos soluciones son, a la vez, las menos costosas, por requerir menos perforaciones y utilizar bombas de calor más pequeñas, y las más económicas La solución 2 (BCG + PS) es la más costosa en inversión y en amortización, aunque es la que menos energía consume La mejor solución, tanto desde el punto de vista de la inversión como de la amortización, es la solución 4 (BCG + CC) Las pendientes en los gastos de explotación son parecidas en los cuatro casos, aunque algo menores en el caso 2 (BCG + PS)

12 II CONGRESO DE ENERGÍA GEOTÉRMICA EN LA GRACIAS POR SU ATENCIÓN

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