“La energía geotérmica somera, una solución para la climatización

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Jornada sobre Mejoras para la Regulación de los Sistemas
Geotérmicos Someros a nivel local y regional.
AIDICO
20 de mayo de 2013
“La energía
geotérmica somera,
una solución para la
climatización eficiente
de edificios”
Prof. Dr. Javier F. Urchueguía
Universidad Politécnica de Valencia
Índice
• Importancia de la energía térmica en el contexto
europeo
• Tipos de energía geotérmica
• Introducción a la tecnología de climatización geotérmica
– Bombas de calor geotérmicas
– El experimento GeoCool
– Proyectos de climatización geotérmica
• Geotermia en España y en Europa: presente y futuro
– Geotermia en el marco de la directiva europea de renovables
Importancia de la
energía térmica en el
contexto europeo
Tipos de energía geotérmica
• Energía que tiene su origen en la temperatura
del suelo o subsuelo
• Existen varias modalidades
– Alta entalpía
(T>150º C)
• Producción eléctrica
– Media y baja entalpía
(T>60º C)
• Fuentes termales, calor de distrito
– Muy baja entalpía
(0º C < T < 30º C)
• Bombas de calor geotérmicas
Introducción a la tecnología
de climatización geotérmica
Principios básicos de la
Bomba de Calor Geotérmica
¿Qué es una bomba de calor?
Una bomba de calor es un dispositivo
eléctrico que permite refrigerar espacios
cuando hace calor en el exterior y calentar
espacios cuando hace frío en el exterior.
La mayor parte de los sistemas de aire
acondicionado son bombas de calor.
Bomba de agua
cuanta más altura
hay que vencer, mayor
es el consumo eléctrico
Agua a baja altura
Espacio a mayor temperatura
Calor
Agua
Agua a mayor altura
Bomba de calor
cuanta más diferencia
de temperatura
hay que vencer, mayor
es el consumo eléctrico
Espacio a baja temperatura
Refrigeración
a la empresa
Calor
35 °C
24 °C
Refrigeración
Calor
24 °C
18 °C
0m
1,5 m
35
30
25
20
15
10
Temperatura estable a lo largo del año
5
50
100
150
200
250
300
350
La Climatización Geotérmica
Una bomba de calor geotérmica es una bomba de calor
que utiliza el suelo funcionando en condiciones de
temperatura más favorables comparadas con las del
aire.
La climatización geotérmica utiliza bombas de calor
geotérmicas para producir calefacción, refrigeración y
agua caliente sanitaria.
Retos para la implantación
La Bomba de Calor Geotérmica:
•En refrigeración calienta el suelo
•En calefacción enfría el suelo
Afectación térmica del terreno
Comparativa
PORCENTAJES DE MEJORA DE LA EFICIENCIA
ENERGÉTICA
Bomba de calor convencional
50%
Radiadores convectores
75%
Calderas de gas
75%
Calderas de gasoil
70%
TIPO DE SISTEMA
CALEFACCIÓN
REFRIGERACIÓN
ACS
CUMPLIMIENTO
CTE
Energía solar térmica
X
X
Caldera gasóleo
X
X
Split
X
X
Geotermia
X
X
X
X
X
El experimento europeo
GeoCool
THE FIFTH FRAMEWORK
PROGRAMME
GEOCOOL
Geothermal Heat Pump
for Cooling-and Heating
along European Coastal Areas
Resultados
3.46
73 %
2.00
Resultados
4.36
60 %
2.72
Proyectos de climatización
Geotérmica
La iniciativa
Energesis
Geotermia como producto
•Solución completa (climatización + ACS)
•Ahorros energéticos y en emisiones
•Energía renovable  subvenciones
•Tecnología eficiente (tiempos de retorno
competitivos)
•Bioseguridad
•Mejor mantenimiento, menor ruido, mejor estética
•Tecnología integrable
•Mayor inversión inicial
Instalaciones
Centro de salud
Oliva (Valencia)
Refrigeración 28 kW
Calefacción 35 kW
5 tCO2/año evitadas
Sistema Slinky
22
Instalaciones
Edificio de oficinas
Gandía (Valencia)
Refrigeración 180 kW
Calefacción 220 kW
9,1 tCO2/año evitadas
Primer edificio con
climatización híbrida en España
Instalaciones
Centro de educación ambiental
Torrente (Valencia)
Refrigeración 98 kW
Calefacción 58 kW
10,11 tCO2/año evitadas
Conjunto formado por un
edificio principal y siete
bungalós
Instalaciones
Bloque de viviendas
Morella (Castellón)
Calefacción 26 kW
4,9 tCO2/año evitadas
Cuenta con contadores
entálpicos para determinar el
consumo energético de cada
vivienda
Otros proyectos: uso directo
Energesis colabora en un gran proyecto de redes de calor geotérmicas
estudiando la demanda energética en un área determinada de la zona norte
de la Comunidad de Madrid (GeoMadrid). Este proyecto abastecerá al distrito
estudiado de calefacción y Agua Caliente Sanitaria.
Geotermia en
España y en Europa:
presente y futuro
Estrategia europea a 2020
• El desarrollo de la geotermia ha estado
fundamentalmente condicionado por las
trasposiciones normativas que emanan de
Europa
• Europa se ha comprometido con objetivos
ambiciosos en el terrenos de las energías
renovables y del ahorro de emisiones para
el año 2020
• Tales objetivos son vinculantes para
España y exigirá mayores compromisos en
nuestro desarrollo normativo energético
Estrategia europea a 2050
• La consecución de los objetivos de los
objetivos europeos expresados en la
directiva es imposible sin considerar las
energías térmicas, ya que:
– El desarrollo de la generación eléctrica renovable
es técnicamente limitado y caro
– Las energías renovables térmicas van
simultáneamente ligadas a la reducción del
consumo eléctrico: dos objetivos en uno!
El potencial de las renovables
térmicas en Europa
Escenario ambicioso
100% Renovable
Escenario continuista
100% Renovable
Factores limitantes en el desarrollo
The „old“ market
high enthalpy (el. power)
high temperature basins
(el.power, district heating)
medium temperature basins
(district heating)
everywhere:
EGS, shallow geothermal
?
After data from
BWP / GtV-BV / EIA
Start of
VDI 4640
2008
2007
2006
2005
2004
2003
2002
2001
2000
1999
1998
1997
1996
1995
1994
1993
1992
1991
1990
1989
1988
1987
1986
1985
1984
1983
1982
1981
1980
1979
1978
number of units sold (x 1000)
70
140
60
120
50
100
40
air source
heat pump
80
30
60
20
40
10
oil price (nominal)
20
GSHP
0
0
oil price (US-$/barrel)
El ejemplo alemán 1978-2008
Formación y regulación, factores
clave
•Las formación y certificación de los diseñadores,
instaladores y perforadores son claves para el desarrollo a
largo plazo del mercado.
•Las normas y directrices tienen un fuerte impacto en el
desarrollo de mercado
•Reglamentos legales, permisos y registros necesarios para
garantizar la aplicación ecológicamente racional de la geotermia
•Las subvenciones juegan un papel importante, pues permiten
reequilibrar el reparto de coste de la infraestructura energética
soterrada entre el individuo o entidad que la promueve y la
sociedad
Asociaciones y plataformas tecnológicas: un
apoyo imprescindible
• En España:
– La asociación de productores de EERR (APPA) crea un grupo de
geotermia de baja entalpía a principios de 2008
– De esta iniciativa surge, a principios de 2009 la plataforma tecnológica
española de la geotermia (GEOPLAT) que cubre la geotermia de alta y
baja entalpía
• En Europa:
– En 2005 se crea EGEC (European GEothermal Council) para
promover el uso de la geotermia en Europa
– EGEC, junto a un gran número de entidades europeas, promueve en
Junio de 2009 la creación del Geothermal Panel e integrado dentro de
la Plataforma Tecnológica Europea para Calefacción y Refrigeración
Renovable
– La creación de la ETP – RHC supone un giro radical en la política de la
Comisión Europea en este sector, al promover la integración de
renovables
Una visión de futuro desde las
instituciones europeas
Rehabilitación energética
Smart Renewable Cities
• Van a ser fundamentales los modelos
integrados de gestión energética en entornos
urbanos, bajo el nuevo programa «Smart
Renewable Cities»
• Existen importantes iniciativas que se
pretenden sistematizar y apoyase con
importantes planes europeos (como el SET
plan)
• Su activación requerirá que las ciudades
diseñen y ejecuten estrategias integradas que
activen y potencien todos sus recursos
renovables
Smart Renewable Cities:
anticipando el futuro de la energía
La CV: una posición pionera
• Las experiencias en los ámbitos de la
geotermia, auditorías y ESE’s son
pioneras en España y valiosas para
situarnos en la senda de las nuevos
desarrollos que…
• sería importante estimular y potenciar
desde las instituciones
• RegeoCities se diseña para ello