Captadores geotérmicos
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- Milagros Espinoza Lagos
- hace 6 años
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1 Captadores geotérmicos Iván Castaño Application Manager Indoor Climate Uponor Iberia
2 2 Uponor Soluciones de climatización eficiente en refrigeración
3 Soluciones de geotermia 3 Uponor Soluciones de climatización eficiente en refrigeración
4 Energía geotérmica 4 Uponor Energía Geotérmica y Sistemas radiantes en climatización
5 Energía geotérmica Sistema geotermia horizontal Orden de magnitud Costes significativamente reducidos Sin sondeos ni permisos de perforación Fácil instalación Viviendas unifamiliares y terciario pequeño Profundidad y paso 1 y 1,5m Horas/año Potencia térmica < 30 Kw Potencia (según variables) entre 10 y 40 W/m2 Área necesaria 2,5 ó 3 x Área calefactada 5 Uponor Energía Geotérmica y Sistemas radiantes en climatización
6 Energía geotérmica Sistema geotermia cestas energéticas Costes significativamente reducidos. Sin sondeos, ni permisos de perforación Fácil instalación Viviendas unifamiliares y terciario pequeño Baja profundidad de excavación, de 1 a 5 metros. Fácil instalación % menos espacio que la horizontal Aprovecha el propio material excavado. Orden de magnitud Profundidad y paso 1 a 5m / 114 cm Horas/año 1800 Potencia térmica (Calef. / Refrig.) < 30 Kw Potencia /cesta (según variables) 2 kw/ año Área necesaria (serie / paralelo) 20 a 40 m2 6 Uponor Energía Geotérmica y Sistemas radiantes en climatización
7 7 Uponor Soluciones de climatización eficiente en refrigeración
8 Energía geotérmica 8 Uponor Energía Geotérmica y Sistemas radiantes en climatización
9 Energía geotérmica Sistema sondas verticales Instalación en poca superficie. Apto para varios tipos de terreno. Posibilidad de calefacción y refrigeración Solución apta para aplicaciones residenciales y terciarias Orden de magnitud Profundidad m Distancia entre centros / Ø 6m / cm Potencia térmica (Calef. / Refrig.) > 30 Kw Potencia (según variables) (W/m) 9 Uponor Energía Geotérmica y Sistemas radiantes en climatización
10 10 Uponor Energía Geotérmica y Sistemas radiantes en climatización
11 Captadores geotérmicos Retorno Invertido Espiral Doble Serpentín Doble Serpentín Flujo Paralelo Flujo Cruzado Doble Serpentín 11 Uponor Soluciones de climatización eficiente en refrigeración
12 Captadores geotérmicos Materiales PEX-a SDR 11 PN 19 cadenas de moléculas CON enlaces entre cadenas. PE 100 SDR 11 PN 16 PE 100-RC SDR 11 PN 16 cadenas de moléculas SIN enlaces entre cadenas. 12 Uponor Soluciones de climatización eficiente en refrigeración
13 Captadores geotérmicos Fenómeno SCG (Slow Crack Growth) Fenómeno de crecimiento lento de grieta en Polietileno HD. Inst. de Ciencia y Tecnología de Polímeros CSIC. Es la causa más habitual de fallo en este tipo de polímeros. Se produce en puntos donde existe algún tipo de imperfección. Formación y posterior evolución de una fisura en el interior del material. [1] C. Domínguez, A. Carrero, M. Aroca, R. A. García. Revista de Plásticos Modernos 99 (644), (2010). [2] Rafael A. García A. Carrero, C. Martín, C. Domínguez. Journal of Applied Polymer Science 121, (2011). [3] C. Domínguez, R. A. García, M. Aroca, A. Carrero. Mechanics of Time-Dependent Materials 16, (2012). 13 Uponor Soluciones de climatización eficiente en refrigeración
14 Captadores geotérmicos Requisitos técnicos Ensayo de fisuración FNCT (full notch creep test) según norma. Según tipo de tubería se produce la propagación Entre h aproximadamente. Riesgos Fuga y menor rendimiento de la instalación Parada de la instalación Movimiento de tierras y reparación o Creación de nuevos pozos geotérmicos 14 Uponor Soluciones de climatización eficiente en refrigeración
15 Captadores geotérmicos Necesidades Resistente a la propagación de grietas, fisuras, entallas Memoria elástica y térmica Flexibilidad y resistencia química Resistente al ciclo de trabajo (hasta 90ºC, 50 años en continuo) Coeficiente de fricción reducido 0,08-0,1 (mínima resistencia y pérdida de carga) PE h PE h PEX h PEX > h 95 ºC 80 ºC 15 Uponor Soluciones de climatización eficiente en refrigeración
16 Transporte energía geotérmica Corrugado PEHD Polietelino reticulado Pex-a Espuma diferenciada 16 Uponor Energía Geotérmica y Sistemas radiantes en climatización
17 Transporte energía geotérmica Tuberías preaislada Composición: Tubo corrugado fabricado en PEHD Aislamiento en polietileno Tuberías de polietileno reticulado PEX-a Desde 25 hasta 125mm 17 Uponor Energía Geotérmica y Sistemas radiantes en climatización
18 Transporte energía geotérmica 18 Uponor Energía Geotérmica y Sistemas radiantes en climatización
19 Captadores geotérmicos mediante termoactivación Sistema inercial de estructuras termoactivas mediante conduciones en polietileno reticulado Pex-a integradas en el propio forjado del edificio. El sistema tiene como función principal cubrir las cargas sensibles en calefacción y refrigeración. Ideal para edificios con horario definido de uso 19 Uponor Energía Geotérmica y Sistemas radiantes en climatización
20 Captadores geotérmicos mediante termoactivación 20 Uponor Soluciones de climatización eficiente en refrigeración
21 Captadores geotérmicos mediante termoactivación Uponor 21 Energía Geotérmica y Sistemas radiantes en climatización
22 Captadores geotérmicos mediante termoactivación Verano 50 W/m2 TªAgua 18ºC 15 ºC + 3ºC cada 100m Invierno 50 W/m2 Tª agua 28ºC 22 Uponor Energía Geotérmica y Sistemas radiantes en climatización
23 Captadores geotérmicos mediante termoactivación Comparación. Costes del ciclo de vida Descripción del edificio - Edificio de 4 plantas con estructura de hormigón y atrio central - Uso de oficinas. - Espacio a climatizar: m2. - Dimensiones 29x11x12m - Nº de plantas y altura de techos: 4 m / 2,8 m - Localizado en Madrid 23 Uponor Energía Geotérmica y Sistemas radiantes en climatización
24 Captadores geotérmicos mediante termoactivación Comparación. Consumo y costes de la instalación Calculo de cargas Las consideraciones iniciales son: - Temperatura Operativa en verano / invierno: 25 C/21 C. - Volumen de renovación de aire en el área de oficinas: 12 l/s/persona. - Cargas por equipos, ocupación, iluminación: 20W/m²; 90W/persona;10 W/m². Cargas térmicas en Madrid Descripción Cargas calefacción Cargas refrigeración Carga sensible en los locales 42 W/m² 66,4 W/m² Cargas externas calefacción Atrio+entrada W/m² Cargas externas en refrigeración Atrio+entrada 171 W/m² Total W W 24 Uponor Energía Geotérmica y Sistemas radiantes en climatización
25 Captadores geotérmicos mediante termoactivación Comparativa (MWh/a) Consumo gas Consumo electricidad Forjados Activos Forjados Activos + Geotermia Fan-coils 25 Uponor Energía Geotérmica y Sistemas radiantes en climatización Todo aire
26 Captadores geotérmicos mediante termoactivación Comparación. Consumo Coste anual (Aumento anual del 3% en gas y electricidad) Forjados Activos Forjados Activos con Geotermia Fan-Coil UTAS Otros equipos auxiliares coste/año Consumo en calefacción coste/año Consumo en refrigeración coste/año Mantenimiento coste/año Renovación coste/año Inversión instalación coste/año 26 Uponor Energía Geotérmica y Sistemas radiantes en climatización 26
27 Captadores geotérmicos mediante termoactivación Coste total en 15 años (Aumento anual del 3% en gas y electricidad) Forjados Activos Forjados Activos Geotermia* +15,2% Fan-coils +29,6% Todo aire +32,6% Forjados Activos Forjados Activos + Geotermia Fan-coils Todo aire ( ) 0 Forjados Activos Forjados Activos + Geotermia Fan-coils 27 Uponor Energía Geotérmica y Sistemas radiantes en climatización Todo aire 27 * El criterio de considerar el coste de mantenimiento equivalente al 5% de la inversión realizada, penaliza especialmente a la opción de Forjados Activos + Geotermia por eso se sitúa en segundo lugar.
28 Iván Castaño
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