TAZ-PFC-2010-365


Energía geotérmica y solar aplicadas a la climatización y producción de ACS en un edificio de viviendas en Zaragoza como sistema de eficiencia energética

Bergua Díez, Jorge Eugenio
Monne Bailo, Carlos (dir.)

Universidad de Zaragoza, CPS, 2010
Ingeniería Mecánica department, Máquinas y Motores Térmicos area

Ingeniero Industrial

Abstract: El presente proyecto engloba el estudio de las necesidades de calefacción, refrigeración y agua caliente sanitaria de un edificio de 10 viviendas situado en Zaragoza, y se propone cubrirlas mediante un sistema de climatización y producción de agua caliente sanitaria (A.C.S.) con bombas de calor geotérmicas “tierra-agua” (de aquí en adelante BCG), complementado por un sistema de captadores solares para la producción de A.C.S., como alternativa eficiente a las fuentes energéticas convencionales utilizadas para este tipo de instalaciones. Para el desarrollo del proyecto, se comienza por evaluar y mejorar los cerramientos, incluyendo su composición y aislamientos, para posteriormente calcular sus coeficientes de transmitancia térmica y las pérdidas o ganancias de calor en función de la temperatura interior y de las condiciones exteriores de proyecto. Asimismo, se analizan las necesidades de A.C.S. y se determina el consumo diario de A.C.S. para el edificio, considerando el número de personas que indica el C.T.E.. Evaluadas las necesidades de calor y frío y de A.C.S., se diseña y dimensiona el sistema de climatización, compuesto por suelo radiante/refrescante, y el sistema de producción de A.C.S., que en este caso es mixto: producción instantánea y acumulación. Posteriormente se seleccionan las BCG y se calcula la extensión del campo de captación geotérmico, compuesto por sondas de captación cerradas en forma de U, en función de las características del terreno y los coeficientes de eficiencia energética (COP y EER). Estas sondas van dispuestas en perforaciones realizadas al efecto, definidas en el proyecto con detalle y cuyo material de relleno se ha escogido en base a lograr una buena conductividad térmica. Para mejorar la eficiencia energética de la instalación, se diseña un sistema de energía solar térmica capaz de dar una cobertura del 63% de las necesidades de A.C.S. del edificio. La instalación se completa con un sistema común de regulación de temperatura para climatización, que regula también la producción y acumulación de A.C.S.. Se selecciona, a su vez, un sistema de control individual de temperatura mediante termostato ambiente para cada vivienda, así como un sistema de regulación específico para la instalación de energía solar térmica. Una vez está definida la instalación al completo, se elabora el correspondiente presupuesto con el importe total del coste de ejecución de la misma. Seguidamente, se realiza un estudio comparativo, tanto desde el punto de vista energético como económico, del sistema geotérmico frente a otras fuentes de energía, como gas natural, gasóleo C, GLP y aerotermia, valorando los ahorros obtenidos. También se evalúa y compara la huella medioambiental de estos combustibles, en forma de emisiones de CO2 , arrojando un balance favorable para la geotermia. Por último, se confeccionan los pertinentes planos, detallando en los mismos las características y disposición de los elementos que componen la instalación.


Free keyword(s): Energía geotérmica ; Solar térmica ; Climatización ; ACS ; Eficiencia energética
Tipo de Trabajo Académico: Proyecto Fin de Carrera

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