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Las bombas de calor geotérmicas presenta un nuevo escenario de instalación de climatización geotérmica que se puede implantar de forma rentable en viviendas de < 150 m2 en bloque.

Geotermia individual para viviendas en bloque

Juan Francisco Segura Peñas, Diego Fernández Martín, José Manuel Sánchez Ballesta, Nils Gustafsson. Groen Energía27/02/2020

Está sobradamente contrastado que el empleo de energía geotérmica para la climatización de viviendas y la generación de A.C.S. no sólo cubre las exigencias de reducción de emisiones de CO2 sino que supera con mucho las expectativas al generar una grandísima reducción de emisión de estos gases contaminantes mientras proporciona a las viviendas la climatización (calefacción y refrigeración) que demandan.

Cada vez es mayor la concienciación del ser humano por la protección del medio ambiente y una de sus preocupaciones son las reducciones de emisiones de gases contaminantes, como es el CO2, muy presente en la climatización (calefacción y refrigeración) y generación de A.C.S. (agua caliente sanitaria) de nuestras viviendas.

Desde hace años el C.T.E. establece unos valores mínimos de reducción de emisiones de CO2 en las viviendas de nueva construcción, para lo que obliga a la utilización de energías renovables que cubran un porcentaje de las demandas evitando el empleo exclusivo de medios basados en la combustión orgánica.

Está sobradamente contrastado que el empleo de energía geotérmica para la climatización de viviendas y la generación de A.C.S. no sólo cubre las exigencias de reducción de emisiones de CO2 sino que supera con mucho las expectativas al generar una grandísima reducción de emisión de estos gases contaminantes mientras proporciona a las viviendas la climatización (calefacción y refrigeración) que demandan. Es por ello que actualmente es el sistema de climatización más ecológico, capaz de cubrir todas las demandas de una vivienda, además de ser el más eficiente, pues permite alcanzar los mayores ahorros en costes de consumo para proporcionar la climatización y A.C.S. de una vivienda.

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Hasta la fecha al hablar de instalaciones de climatización geotérmica para viviendas, se pensaba en dos modelos:

Instalaciones comunitarias para bloque de viviendas, lo cual conllevaba:

  • Potentes instalaciones con salas técnicas complicadas.
  • Compleja distribución desde sala técnica a cada vivienda con contadores energéticos para descentralizar consumos.
  • Contratación de una Empresa de Servicios Energéticos (ESE).

Instalación en vivienda unifamiliar, lo cual conllevaba:

Ser muy interesantes en casos de viviendas con altas demandas térmicas pero con amortizaciones largas si las demandas son pequeñas, como el caso de viviendas de < 150 m2.

Es por ello que gracias al empeño de Groen Energía, el interés de Tecnohábitat para contar en sus promociones de viviendas con la mejor solución técnico y económica posible para alcanzar la mayor eficiencia energética, así como contando con los grandes avances que ha proporcionado en los últimos años Ecoforest diseñando las bombas de calor geotérmicas (B.C.G.) más avanzadas y eficientes, hemos podido desarrollar un nuevo escenario de instalación de climatización geotérmica que se puede implantar de forma rentable en viviendas de < 150 m2 en bloque:

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Instalación individualizada de climatización geotérmica para viviendas en bloque:

  • Puesto que el campo de captación geotérmico se puede ejecutar de una sola intervención, como en el caso de una instalación comunitaria, se reducen costes de ejecución.
  • Puesto que la energía geotérmica es el sistema más eficiente de climatización y A.C.S. no se requieren otros elementos de generación de A.C.S. para cumplir exigencias de energías renovables.
  • La gestión de la climatización y A.C.S. de cada vivienda es particular.
  • Cada vivienda dispone de su propia B.C.G. dentro de la propia vivienda, por lo que no se requiere de una compleja distribución de energía desde una sala técnica centralizada, sistema de descentralización de consumos ni contratación de una ESE.

Por todo ello, Tecnohabitat confió a Groen Energía las instalaciones de climatización mediante energía geotérmica de forma individualizada para sus viviendas de la promoción Majadahonda Futura.

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Majadahonda Futura

En la figura 1 podemos ver el  esquema de funcionamiento mediante equipos Ecoforest que cada vivienda dispondrá, que al ser modulables e inverter se ajustarán a las potencias requeridas en cada vivienda, intercambiando temperatura con el terreno mediante un sondeo geotérmico único para cada vivienda, con la longitud determinada para la regulación de cada bomba de calor geotérmica.

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 1. Esquema de funcionamiento.

Cada vivienda dispone de su propio sondeo geotérmico ejecutado en la máxima cota de excavación de la planta del edificio, los cuales se canalizan posteriormente hasta lo que serán las ascendentes por patinillos hasta cada vivienda.
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2. Equipo de perforación Soilmec SM-8GT.

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3. Aquí se puede ver un grupo de redes verticales, desde los sondeos en busca de cada vivienda.

Una vez terminada la ejecución de estructura del edificio y realizadas las divisiones de las viviendas se ha precedido a conectar las redes verticales de cada sondeo hasta la futura ubicación de cada B.C.G. de cada vivienda.

Desde la punta de red vertical de cada sondeo se procedió a canalizar los mismos hasta los patinillos de instalaciones preparados para estas conducciones.

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4. Canalización de cada sondeo hasta los patinillos de instalaciones.

De esta forma, completamente aisladas, ascienden las verticales desde cada sondeo hasta su bomba de calor correspondiente en cada vivienda, según las superficies a climatizar de las mismas.

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5. Verticales desde cada sondeo hasta su bomba de calor correspondiente en cada vivienda.

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6. Parte del recorrido de la red vertical desde la entrada a cada vivienda, hasta el futuro emplazamiento de la B.C.G. en el tendedero de cada vivienda.

Una vez terminada la conducción desde la cabeza de cada sondeo hasta el futuro emplazamiento de cada B.C.G. se realizaron pruebas de circulación y presión, para certificar que el 'lazo primario' está bien ejecutado y sin fugas.

Llegado a este punto, se procedió a la instalación del suelo radiante refrescante, que se encargará de climatizar la vivienda con la energía generada por la B.C.G.

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7. Instalación del suelo radiante refrescante, que se encargará de climatizar la vivienda con la energía generada por la B.C.G.

Ahorro de emisiones de CO2

Una vez explicado lo que ha sido la ejecución de estas viviendas, pasamos a analizar el ahorro de emisiones de CO2 que estas viviendas van a aportar a la conservación del medio ambiente, tomando como referencia las demandas totales estimables para el edificio y enfrentándolo al modelo de referencia que marca el CTE basado en gas natural y paneles solares térmicos.

Para ello primero establecemos los rendimientos estimados de cada sistema planteado:
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Y posteriormente desarrollamos los cálculos hasta obtener la diferencia de emisiones de CO2.

1. Estimación de las demandas energéticas del edificio para cada mes del año en kWh.

En base a una estimación de grados/día para la localización del edificio y de potencias para cada uso y mes, se determinan las demandas térmicas del edificio.
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8.Tabla resumen de demandas energéticas.

2. Estimación de las necesidades de energía en el caso de la instalación de referencia según el C.T.E. (Gas Natural + solar térmica).

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3. Estimación de las necesidades de energía en el caso de la instalación geotérmica del proyecto:

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4. Determinar la energía primaria de cada tipo de instalación, tanto la de referencia del C.T.E. como la del proyecto.

Los datos de los factores de conversión para el cálculo de la energía primaria y emisiones de CO2, están publicados por el Instituto para la Diversificación y Ahorro de Energía.

La energía primaria es toda forma de energía disponible en la naturaleza antes de ser convertida o transformada. Consiste en la energía contenida en los combustibles crudos, la energía solar, la eólica, la geotérmica y otras formas de energía que constituyen una entrada al sistema. Si no es utilizable directamente, debe ser transformada en una fuente de energía secundaria (electricidad, calor, etc.).

Se suele identificar con energía primaria la energía que resulta de la primera transformación (como por ejemplo el calor nuclear, la electricidad eólica o hidráulica) y como energía final la que llega finalmente al usuario (en el contador) pues son para las que se dispone de datos.

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5. Determinar las emisiones de CO2, tanto de la instalación de referencia como la del proyecto

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Por lo que se podría estimar una reducción de emisiones de CO2 de este edificio a la atmósfera cada año de: -41.605,49 kg/año.

En base al valor aportado por la Fundación Aquae, este edificio ahorrará al año la emisión de CO2 a la atmósfera equivalente a 1.387 árboles.

Por otro lado, un equipo de científicos de la Universidad de Sevilla ha analizado por primera vez el efecto de los bosques españoles sobre el cambio climático y el resultado es sin duda “esperanzador”: Los 20 millones de hectáreas de bosque que existen ahora en nuestro país se tragan 48 millones de toneladas de C02, es decir, el 13% de nuestras emisiones totales. (Fuente de la noticia: cadena ser / agencias 07/08/2007).

Por lo que en el caso de este proyecto, podemos estar satisfechos de ahorrarle a la Naturaleza las emisiones anuales equivalentes a las que deberían absorber 17,34 hectáreas de bosque, equivalente a 17 campos de fútbol.

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