Post on 18-Jan-2021
Carlos LÓPEZ JIMENO
Catedrático
E.T.S. Ingenieros de Minas y Energía – U.P.M
ENERGÍA GEOTÉRMICA
UN RECURSO ENERGÉTICO INAGOTABLE BAJO NUESTROS PIES
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PROCESOS DE LA TECTÓNICA DE PLACAS
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DEFINICIÓN:
La energía geotérmica es la
energía almacenada en forma de
calor por debajo de la superficie
de la corteza terrestre.
ENERGÍA GEOTÉRMICA: CONDICIONES
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• Antes el aprovechamiento geotérmico exigía:
• Zona geológica a temperatura anormalmente alta
• Profundidad accesible
• Existencia de agua
• Hoy día el agua y la temperatura anormalmente alta no son estrictamente
necesarias.
• Clasificación de yacimientos en función de la temperatura:
• Baja y muy baja temperatura: hasta 90 ºC
• Media temperatura: entre 90 y 150 ºC
• Alta temperatura: superior a 150 ºC
Yacimiento
Hidro-
geotérmico
CALEFACCIÓN DE INVERNADEROS
ENERGÍA GEOTÉRMICA PROFUNDA USOS DIRECTOS
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SPÁS, CALEFACCIÓN Y ACS
ACUICULTURA Y CRÍA DE ANIMALES
ENERGÍA GEOTÉRMICA PROFUNDA USOS DIRECTOS
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APLICACIONES INDUSTRIALES Y DE
DESHIELO
Larderello (Italia) 1904
Fuente: EGEC-ENEL
Fuente: Pacific Gas and Electric
The Geysers (California) Plantas: 21
Capacidad: 900 MW
Inicio: 1921
Fuente: Geothermie-Perspectives de l’ADEME et du BRGM
Fuente: Infos-Géothermie nº 2.Suisse énergie
Soultz-sous-Forêts Francia. 2005
PRODUCCIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA: PASADO, PRESENTE Y FUTURO
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ENERGÍA ELÉCTRICA GEOTÉRMICA
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Planta de Bad Blumau, Austria (250 kWe).
SISTEMAS GEOTÉRMICOS:
• Espirales horizontales ----------------------------------------- 1,2 a 2,0 m de profundidad
• Intercambiadores geotérmicos en sondeos ---------------- 10 a 250 m de profundidad
(Espirales verticales)
• Pilotes energéticos -------------------------------------------- 8 a 45 m de profundidad
• Pozos de agua ------------------------------------------------- 4 a 50 m de profundidad
• Aguas de minas y túneles
Aproximadamente el 80 % de todos los sistemas
ENERGÍA GEOTÉRMICA SUPERFICIAL PARA CLIMATIZACIÓN
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+ Primeros en utilizarse con BCG
+ Mas apropiados para edificios comerciales
- Intercambiador de calor intermedio
- Caudal mín.: 0,25 m3/h por kW BCG
- Restricciones medioambientales
Fuente: Geothermal Heat Pumps.UBeG
SISTEMAS ABIERTOS
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INTERCAMBIADORES HORIZONTALES
DISTANCIAS:
· 2 m de árboles
· 1,5 m de conducciones enterradas
· 3 m de cimentaciones, desagües, etc.
· 0,3 a 0,8 m entre tubos (0,4 m habitual)
PROFUNDIDAD: entre 1,2 y 1,5 m.
Francia Profundidad: entre 0,6 y 1,2 m
Longitud: entre 1,5 y 3 veces superficie
a calentar
SONDEOS
Diámetro: 10 a 16 cm
Distancias: De edificios: > 2 m
De tuberías enterradas: > 0,7 m
Entre sondeos: > 5m (para menos de 50 m
de profundidad)
> 6 m (para 50 a 100m)
Fuente: www.bemco.be
Fuente: SoluTEC
Fuente: Ground Source Drilling
INTERCAMBIADORES VERTICALES
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Fuente: Perforadoras Comacchio
Fuente: Perforadoras Fraste
Fuente: Termoterra
Fuente: Perforadoras Comacchio
PERFORADORAS
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Fuente: BRGM - ADEME Fuente: Hellltrön .Lund University Fuente: HakaGerodur
SONDAS GEOTÉRMICAS
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Fuente: VDI 4640 – Part. 2
Fuente: BRGM-ADEME
Fuente: MouviTech
SONDAS GEOTÉRMICAS
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Fuente: UBeG
Fuente: Instituto Federal Suizo de Tecnología
Duración: 50 – 60 h
Interés: mas de 10 sondeos
PROPIEDADES DEL TERRENO
Conductividad térmica
Capacidad térmica volumétrica
Permeabilidad
Resistencia térmica
ENSAYO DE RESPUESTA TÉRMICA
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Condensador
Válvula de expansión
Evaporador
Compresor
ENERGÍA GEOTÉRMICA SUPERFICIAL. BOMBAS DE CALOR
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ENERGÍA GEOTÉRMICA SUPERFICIAL. BOMBAS DE CALOR
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Rendimiento
• En modo calor COP (Coefficient of Performance)
Pgenerada
COP = Pconsumida
• Ejemplo
COP = 4; Potencia consumida 1 kW eléctrico
Potencia generada en el sistema 4 kW
• En modo frío EER (Efficiency Energy Rate)
Energía geotérmica
2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018
Potencia
instalada (kW) 487 1.698 3.201 1.891 2.398 2.750 1.396 1.856 2.628 6.405 11.267
Instalaciones 19 40 48 55 68 59 45 38 33 71 157
Nº sondeos 53 342 365 276 324 387 380 256 135
ENERGÍA GEOTÉRMICA EN LA COMUNIDAD DE MADRID
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Potencia total instalada = 35.977 kW
Número total de instalaciones = 633
Potencia media por instalación = 56,8 kW/Inst.
UBICACIÓN DE LAS INSTALACIONES GEOTÉRMICAS EN LA COMUNIDAD DE MADRID
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VIVIENDA UNIFAMILAR EN VILLANUEVA DE LA CAÑADA
(MADRID)
• 252 m2 a climatizar
• Calefacción por radiadores
• 4 Cuartos de Baño
Proyecto de 71 viviendas libres, 9 viviendas VPO, 8 locales, trasteros,
garajes y zonas comunes
Calefacción y suministro de ACS por sistema Geotérmico 100%
47 sondeos de 137 m, aproximadamente 6.500 m de perforación
436 kW de potencia geotérmica
COOPERATIVA ARROYO BODONAL TRES CANTOS
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ENERGÍA GEOTÉRMICA SUPERFICIAL. PILOTES ENERGÉTICOS
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2 HANGARES + ALMACENES Y TALLERES + EDIFICIO OFICINAS
4 PLANTAS
SUPERFICIE OCUPADA: 20.000 m²
SUPERFICIE ÚTIL: 30.000 m²
OCUPACIÓN: 1.200 personas
PALACETE DE LA ADMINISTRACIÓN DEL ESTADO. MADRID
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PROYECTO CANALEJAS
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Nivel de aceras
+12m
Excavación plataforma trabajo de Sótano 1
• Preparación plataforma terreno para ejecución losa Sótano 1
• Construcción ascendente hasta planta 8 y descendente hasta sótano 4.
• Decisión si ejecución de sondeos en sótano 4 (problemas de gálibos)
o a cielo abierto desde sótano 1.
• Realización sondeos desde Sótano 1 incrementando longitud de
sondeos e incorporando obturadores a la profundidad del Sótano 4
PROYECTO CANALEJAS
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PROYECTO CANALEJAS
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POLIDEPORTIVO DE GUADARRAMA
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La potencia prevista de la instalación es de 150 kW será capaz de cubrir el 12 % de la demanda de
refrigeración y el 59% de la demanda de calefacción. El Sistema está compuesto por:
Bomba de Calor (Agua-Agua) : 139 kWf y 197 kWt
44 sondeos en total, en agrupaciones de 11 sondeos, de una profundidad aprox. de 140
m cada uno.
La alimentación eléctrica procede de la planta de geotermia procede de una instalación fotovoltaica
de 93,6 kW.
IKEA ALCORCÓN
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ESTACIONES - INTERCAMBIADORES
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REVESTIMIENTOS TERMOACTIVOS
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Potencia eléctrica (MWe)
Potencia para uso directo
de calor geotérmico (MWt)
Potencia de las bombas de
calor geotérmicas (MWt)
SITUACIÓN ACTUAL DE LA GEOTERMIA EN EUROPA (2006)
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GUÍAS
DIVULGATIVAS
www.fenercom.com
MONOGRAFÍAS
PROMOCIÓN DE LA ENERGÍA GEOTÉRMICA EN LA COMUNIDAD DE MADRID
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FORMACIÓN E INFORMACIÓN
CURSOS
JORNADAS
PROMOCIÓN DE LA ENERGÍA GEOTÉRMICA EN LA COMUNIDAD DE MADRID
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CONGRESOS
PROMOCIÓN DE LA ENERGÍA GEOTÉRMICA EN LA COMUNIDAD DE MADRID
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• Es una energía segura y limpia y las instalaciones ocupan poco terreno.
• Es renovable y sostenible.
• Es una fuente de energía continua y fiable.
• Reduce las importaciones y beneficia a la economía regional.
• Es viable técnica, económica y ambientalmente.
ENERGÍA GEOTÉRMICA.
GEOWATIOS PARA TODOS
MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCIÓN