ANÁLISIS ECONÓMICO CLIMATIZACIÓN DE VIVIENDA CON GEOTERMIA FRENTE A OTRAS ENERGÍAS...

GeySA sc Gestión y Sustentabilidad Ambiental

Diseño Sustentable y Arquitectura Bioclimática en Vivienda Unifamiliar 1 Alejandro Girola Enrique González

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ANÁLISIS ECONÓMICO CLIMATIZACIÓN DE VIVIENDA UNIFAMILIAR CON GEOTERMIA FRENTE A OTRAS ENERGIAS CONVENCIONALES

CASO DE ESTUDIO: VIVIENDA 503 M2 A CLIMATIZAR EN PEREIRO DE AGUIAR-OURENSE-GALICIA-ESPAÑA

VIII.1. INTRODUCCIÓN Y JUSTIFICACIÓN DEL ANÁLISIS ECONÓMICO CENTRADO EN EL ESTUDIO DE LAS ENERGÍAS RENOVABLES PROYECTADAS (GEOTERMIA CON APOYO SOLAR)

El estancamiento económico en el que se encuentra la mayoría de los países

industrializados ha provocado un cambio de rumbo respecto a la tendencia imperante

durante los ‘treinta gloriosos de la reconstrucción’, marcados por un fuerte crecimiento y por

la euforia consumista. Un reparto equilibrado de la riqueza pasa por reducir todas esas

necesidades, creadas frecuentemente de manera artificial por una sociedad de consumo

bajo la influencia de los medios de comunicación. Este decrecimiento amistoso puede

traducirse, en términos arquitectónicos, por una austeridad voluntaria: un minimalismo

formal, el empleo de elementos recuperados, la prioridad otorgada a los materiales

reciclables o reciclados.

El diseño de un a edificación desde el punto de vista de una arquitectura sostenible,

bioclimática: análisis del entorno, elección adecuada de técnicas constructivas, materiales

sostenibles y sistemas energéticos renovables. También se debe plantear la utilización de

residuos de la construcción, y que el propio edificio sea fácil de demoler, con la consiguiente

disminución del consumo de energía; algunos de sus elementos pueden ser reutilizables. Es

decir existen numerosas maneras para mejorar la arquitectura actual con el fin de que sea

más eficaz desde el punto de vista medioambiental, aparte de más económica.

Creemos que el ciudadano va a ser cada vez más consciente de las grandes ventajas

que lleva consigo la construcción sostenible: el ahorro económico y aumento de calidad de

vida. Esto finalmente se reflejará en la actividad inmobiliario, de manera que los promotores

irán orientando sus productos a la nueva tendencia. Este cambio depende únicamente de los

arquitectos, pues los clientes, hoy por hoy, no tienen mucha información sobre sostenibilidad

y los promotores crean el producto que el mercado demanda.



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El arquitecto debe prestar atención en todo momento no sólo a desarrollar su

necesidad de expresión y de investigación arquitectónica, además de satisfacer las

necesidades de su cliente, sino que debe plantearse realizar, a igual coste, una arquitectura

lo más eficiente posible desde el punto de vista energético.

En nuestra opinión, el profesional tiene la responsabilidad de crear una arquitectura

más sostenible. Durante todo el proceso de toma de decisiones de proyecto, el arquitecto lo

debe tener en cuenta; cuando decide la orientación de un edificio o su forma, la tipología y

disposición de los huecos, el tipo de carpinterías, cuando diseña la fachada del edificio o

cuando elige los materiales y las tecnologías que van a hacer realidad el hecho

arquitectónico. Todo ello no implica un mayor coste ni un detrimento de la calidad

arquitectónica, y mucho menos del nivel de bienestar de las personas, que siempre será

mayor.

Decir que este Análisis Económico, lo centramos en el estudio de la instalación de energías renovables proyectada (energía geotérmica para climatización mediante suelo radiante, con apoyo de paneles solares térmicos para producción de ACS) en relación al que se podría haber obtenido en el caso de que se hubiese optado por instalaciones convencionales con gas o gasóleo. La justificación de realizar solamente

el estudio económico enfrentando la instalación de energías renovales proyectada a las

instalaciones convencionales, y no realizar el estudio en todos los aspectos de una

construcción sostenible y bioclimática, radica en que la realización del presente proyecto fin

de master, tiene un tiempo finito. Por lo que hemos decidido acotar la profundidad los temas

a tratar, con el afán de tocar todos los aspectos del diseño sostenible y arquitectura

bioclimática.

En España, el consumo energético esta creciendo por dos razones básicas: en

primer lugar, por el aumento de la población y en segundo, por el incremento de la

intensidad energética requerida por la sociedad al aumentar su nivel de vida, y esto se refleja

entre otros aspectos, en una mayor utilización del aire acondicionado y la calefacción. Los

europeos estamos obligados a consumir menos energía, ya que el incremento del consumo

hace aumentar la dependencia energética del petróleo y del gas. En este contradictorio

contexto, claro esta que se deben tomar medidas en cada uno de los sectores afectados.



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En Europa los edificios consumen el 40 % de la energía, siendo la climatización, el

coste mas importante, con lo que la introducción de energías renovables sería una solución

eficiente. En este sentido, y como continuación del Código Técnico de la Edificación, el

gobierno español aprobó el “RD 47/07 por el cual se aprueba el procedimiento para la

Certificación Energética de los Edificios de nueva construcción”. Los cálculos se pueden

realizar con un programa informático especifico de ayuda (CALENER). Esta Certificación

Energética de un edificio tiene en cuenta tanto los aspectos tecnológicos como otros que

estrictamente lo son menos. Entre estos estarían la orientación, las condiciones climáticas

externas, el aislamiento, etc., y aspectos mas tecnológicos serian la iluminación, los

electrodomésticos y los sistemas de climatización. El consumo para la obtención del frío y

del calor representa la parte más importante del consumo energético de una vivienda, y sin

duda es el coste más significativo de los inducidos por un edificio durante su vida.

La calefacción, es el principal destino de la energía consumida en los hogares, se

observa que el consumo energético en calefacción supone el 52% del consumo total de un

hogar. Este porcentaje se incrementa en viviendas unifamiliares aisladas, donde la carga

térmica es mucho mayor y, debido a ello, la demanda energética de calefacción puede llegar

a suponer mas del 70% del consumo total de la energía. Por tanto, la obtención de una

solución sostenible a medio-largo plazo a nivel de eficiencia energética en el sector

domestico pasa por reducir en la medida de lo posible el gasto energético en calefacción.

Este objetivo solo es alcanzable por dos vías:

• La reducción de la demanda de calefacción mediante un adecuado diseño

constructivo y una mejora de los sistemas de aislamiento que permitan reducir la

carga térmica del edificio.

• La producción de la calefacción a partir de fuentes renovables mediante equipos de

elevada eficiencia energética.

La vivienda proyectada dispone de una envolvente adecuada a la limitación de la

demanda energética necesaria para alcanzar el bienestar térmico en función del clima de la

ciudad donde se ubica, del uso previsto y del régimen de verano y de invierno. Las

características de aislamiento e inercia, permeabilidad al aire y exposición a la radiación

solar, permiten la reducción del riesgo de aparición de humedades por condensaciones

superficiales e intersticiales que puedan perjudicar las características de la envolvente. Se

ha tenido en cuenta especialmente el tratamiento de los puentes térmicos para limitar las

pérdidas o ganancias de calor y evitar problemas higrotérmicos en los mismos.



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La vivienda proyectada dispone de instalaciones de iluminación adecuadas a las

necesidades de sus usuarios y a la vez eficaces energéticamente disponiendo de un sistema

de control que permita ajustar el encendido a la ocupación real de la zona, así como de un

sistema de regulación que de la luz natural, en las zonas que reúnan unas determinadas

condiciones.

Respondiendo a pautas de sostenibilidad y eficiencia energética se suma a los

criterios proyectuales de la envolvente, orientaciones y detalles constructivos de eficacia

térmica, el uso de energías renovables para cumplimentar las necesidades energéticas del

proyecto.

En el caso de la calefacción y refrigeración se resuelve por pisos radiantes por

intercambiador de calor con aprovechamiento de una instalación geotérmica vertical. En el

caso del ACS se proyecta un sistema de paneles planos de captación solar alojados en la

cubierta de la vivienda orientados al sur con una inclinación descripta en la memoria técnica.

VIII.2. DIRECTIVA EUROPEA SOBRE ENERGÍAS RENEOVABLES, UN NUEVO IMPULSO PARA LA GEOTERMIA EN ESPAÑA.

La Directiva Europea 2009/28/ CE, supone un gran paso para el fomento de las

energías renovables, puesto que por primera vez se establece como objetivo mínimo que

puede ser cumplido con todas las energías renovables, incluida la geotermia.

En el caso de España, el objetivo obligatorio para 2020 es alcanzar al menos 20% del

consumo de energía final con fuentes de energía renovale, lo que exige hacer en los

próximos diez años un esfuerzo en renovables tres veces superior al realizado en los últimos

veinticinco.

¿Cómo afecta la Directiva a la Geotermia?

En lo que respecta a la geotermia, la Directiva supondrá un impulso definitivo para su

desarrollo, ya que, por primera vez en Europa, un documento oficial lo define como una

energía renovable, poniendo con ello un punto y final a la polémica suscitada entre sus

detractores. Así pues, en el artículo 2 de la presente directiva se dice.

“energía procedente de fuentes renovables: la energía procedente de energías renovables

no fósiles (energía eólica, solar, geotérmica, aerotérmica, hidrotérmica y oceánica,

hidráulica, biomasa, gases de vertedero, gases de plantas de depuración y biogás)”.



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En España esta definición resulta de gran importancia, puesto que a partir de la

transposición de esta Directiva, el estado español debe situar a la geotermia en el mismo

plano que las otras energías renovables, tanto en la aplicación de los códigos técnicos de la

edificación como en los futuros planes de energías renovables. Así en el PER 2011-2020 se

incorpora la geotermia con unos objetivos en concreto.

Es pues momento de hacer algo, y nuestro gobierno se la plantea a través de la Ley

de Eficiencia Energética y Energías Renovables (Ley EERR), cuyo primer borrador se

difundió en fechas recientes. Su importancia se entiende perfectamente si tenemos en

cuenta que en nuestro país buena parte de la legislación sobre usos energéticos descansa

en nuestros gobiernos autonómicos y municipales, lo que frecuentemente conlleva una seria

falta de coordinación. Resultaría por ello más que pertinente que la nueva Ley EERR,

apoyada si es posible sobre un pacto de Estado en materia de energía, reflejase los

compromisos, términos y definiciones que se establecen en la citada directiva.

VIII.3. NECESIDADES TÉRMICAS Y DISEÑO DEL SISTEMA CAPTACIÓN

La vivienda está situada en el termino municipal de Sobrado en el Ayuntamiento de

Pereiro de de Aguiar, dentro de la región de la Ribeira Sacra, Provincia de Ourense. La

vivienda posee unos cerramientos y ventilaciones que cumplen con todas las normativas

vigentes. Además la vivienda se ha diseñado con criterios de sostenibilidad y arquitectura

bioclimática (que se han desarrollado a lo largo del proyecto). Entre otros, la vivienda cuenta

con las siguientes estratégicas pasivas:

o Aprovechamiento de la inercia térmica de la envolvente y de la estructura.

o Ganancia solar directa a través de huecos acristalados.

o Ganancia solar indirecta a través muros de piedra.

o Control exposición solar por medio de elementos verticales de madera en

forma de parasoles.

Las necesidades energéticas de la instalación provienen de la instalación de calefacción,

ACS y refrigeración pasiva. Si bien para determinar la carga térmica necesaria para llegar a

la temperatura de confort de 21ºC, es necesario realizar simulaciones de climatización; para

la realización del presente estudio se parte de valores referencia. Según datos consultados,



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las demandas energéticas en viviendas unifamiliares aisladas varían en un rango de 70 a

100 KWh/año m2. Como ya se comentó anteriormente, debido al diseño de la vivienda con

criterios de arquitectura bioclimática, estimamos la necesidad energética de 70 KWh/año m2.

70 KWh/año m2 x (503 m2 a climatizarse) = 35.210,00 KWh/año

Sabiendo estos datos, dada la complejidad del dimensionado que requieren estas

instalaciones, para un mayor estudio de dicho dimensionado, habría que solicitar ayuda a

una empresa especializada en el mercado de la geotermia. Para dimensionar una instalación

de este tipo, en un primer momento hay que realizar un estudio del terreno para saber las

características de este, y seguidamente se introducen los datos en un programa de cálculo

de colectores geotérmicos. Algunos de los datos necesarios son la temperatura que

queramos alcanzar en el espacio a climatizar, el calor específico del terreno, el coeficiente

de conductividad térmica de éste, la temperatura del subsuelo, la potencia de la bomba de

calor, el COP de ésta o su ciclo de trabajo.

Para cubrir esta potencia, son necesarios unos aparatos que nos proporcionen, como

hemos dicho, 35,20 KW, por lo que hemos escogido dos bombas de calor TERRA 15 S/W-

HGL de 18 KW cada una con un COP de 5,26. COP (Coeficiente de eficiencia energética):

es la relación entre la producción de calor y el consumo de energía eléctrica que es

necesario pagar. Si la bomba posee un COP de 5,26, necesita 1 KW de consumo eléctrico

para producir 5,26 KW de energía calórica. La temperatura que queremos alcanzar en el

espacio a climatizar será de 21ºC y la temperatura media de Pereiro en invierno es de 6 ºC,

así como 25 ºC en verano, pero sabiendo que se pueden alcanzar temperaturas de hasta 35

ºC. La temperatura media del subsuelo será de 15 º C, y otro dato es que cada 100 metros

de profundidad la temperatura aumenta entre 1,5 y 3 ºC.

Con esta bomba de calor, el consumo eléctrico, es tan sólo del 19% ya que el 81% de

la energía se extrae del subsuelo.

Por tanto: 35.210 x 0,81= 28520 W que deberán extraerse de la tierra.

De acuerdo a las catas realizadas en el terreno y al tipo de pastos/calvos que

aparecen en la zona, nos hallamos sobre un subsuelo rocoso cubierto por una capa vegetal

de no más de 40 cm., con una capacidad de intercambio térmico estimada de 60 W/m.



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Sin embargo en el terreno se hallan abundantes betas de agua a diferente

profundidad, lo que hace que se tenga mucha agua en interacción con los sondeos. Algo

que claramente beneficiaba a la instalación, de este modo se pudo recalcular la energía que

se podía extraer por metro lineal de sondeo, estimándose un incremento de la capacidad de

intercambio térmico de 60 W/m a 84 W/m, por lo que serían necesarios

28.520 W / 84 W/m = 339, 52 m de sonda vertical

Esto quiere decir que tendrán que realizarse 3 pozos de aproximadamente 120 m de

profundidad cada uno (diámetro de 150 mm). En estos pozos se deben evitar las cavidades

de aire, ya que perjudican al intercambio térmico entre el terreno y las sondas y viceversa,

por lo tanto, para evitar la porosidad en el hormigón y así aumentar la conductividad térmica

entre los materiales se utilizará un hormigón de consistencia muy fluida. Los pozos se harán

con máquinas perforadoras que funcionan con el mecanismo de rotación-percusión.

El fluido calo portador (mezcla de agua y anticongelante al 20-30%) que circula por el

interior de los tres tubos sonda de 120 m de longitud que componen el sistema geotérmico,

es el medio a través del cual se aprovecha el calor captado del terreno.

Para la obtención de agua caliente sanitaria (ACS) y dando cumplimiento al CTE, se

proyecta la Instalación de Paneles Solares. Se estima una cantidad de 4 m2 para dar

cumplimiento a la demanda de ACS en función del cálculo de irradiaciones anuales y de la

demanda anual de ACS, según factor de zona geográfica y rendimiento de la instalación

(según procedimiento descrito en el Documento Básico de Ahorro de Energía, DB HE 4,

Contribución Solar Mínima de ACS. Se opto por la instalación de dos paneles solares U12 de

la marca Velux, ya que así se podía aumentar el COP total de la instalación. Al llevar a cabo

la instalación de los paneles solares térmicos estamos dotando de 1893 KWh/año extras a la

instalación geotérmica, para aportar el 100% de energía necesaria par el ACS. La energía

solar térmica no será utilizada en ningún caso para el aporte de energía a la instalación de

calefacción.

Una vez concluidos todos los estudios y seleccionadas las fuentes energéticas había

que valorar qué medios eran utilizados para aprovechar al 100% las propiedades de la

geotermia y la solución fue optar por la instalación de suelos y paredes radiantes. Por

ejemplo la instalación de radiadores no era compatible salvo que procediéramos a un



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sobredimensionamiento de éstos (sobrecoste en instalación). Teniendo en cuenta que la

energía geotérmica se basa en inercia y que los suelos radiantes también siguen esa

premisa se tenían que adaptar perfectamente.

VIII.4. PRESUPUESTO DEL SISTEMA PROYECTADO

Nº UNIDADES DESCRIPCIÓN COSTE (€)

INSTALACIÓN GEOTÉRMICA

1 2 Bomba de calor geotérmicas TERRA S/WHGL

6.800,00

2 1 Depósito de inercia Stiebel Eltron SBP 1000 E Capacidad: 1000 L Dimensiones: 2.250x1.010 mm Peso 184 Kg

1.200,00

3 1 Lote captador vertical Compuesto de: 1 colector de 3 salidas para sondas geotérmicas Módulos hidráulicos compuestos de bombas de recirculación y vasos de expansión, manómetros, caudalímetros y valvulería. Suministro de 2400 litros de fluido calo portador.

1.650,00

4 1 Trabajos de mano de obra consistentes en la instalación y la conexión e interconexión de todos los elementos anteriormente citados.

6.200,00

5 1 Proyecto y dirección de obra Proyecto ejecutivo en el cual se detallan las dimensiones y potencias de todos los elementos que componen la instalación así como su funcionamiento. Realización de la ingeniería y dirección de las obras de instalación y montaje así como la puesta en marcha definitiva de la instalación.

1.400,00

6 1 Suministro y ejecución de las sondas así como ejecución de las perforaciones.

16.000,00

7 1 Suministro e instalación de suelo y paredes radiantes 2.716,00

SUBTOTAL INST GEOTERMIA CON SUELO Y PAREDES RADIANTES 33.250,00 €



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COMPLEMENTO SOLAR

COMPLEMENTO SOLAR

Nº UD DESCRIPCIÓN COSTE UNIT (€)

COSTE (€)

8 2

Módulo de captación solar U 12 de Velux 575,00 1.150,00

9 2 Estructura de soporte de panel fotovoltaico 150,00 300,00

10 1 Grupo de bombeo BM0H 200,00 200,00

11 1 Central de control solar 70,00 70,00

12 75 m Tubería de 18 mm 18,00 1.350,00

13 1 Accesorios Conjuntos de conexión y accesorios de baterías de captadores Uniones de tubería Elementos para instalación Accesorios para acumuladores Accesorios kits compactos

210,00 210

SUBTOTAL COMPLEMENTO SOLAR 3.280,00 €

TOTAL GEOTERMIA CON SUELO RADIANTE Y COMPLEMENTO SOLAR 36.530,00 €

VIII.5. NUEVAS AYUDAS PARA ENERGÍAS RENOVABLES Y EFICIENCIA ENERGÉTICA EN GALICIA. La Consellería de Economía e Industria de Galicia, a través del Inega, ha puesto en

marcha un completo programa de ayudas para el desarrollo de proyectos de energías

renovables y de eficiencia energética en Galicia durante este año 2009.

El plazo de solicitud finaliza el 30 de noviembre de 2009 y serán aplicables a los

proyectos realizados entre el 1 de enero de 2009 y el 15 de septiembre de 2010.

La solar se encuentra dentro de las ayudas a energías renovables. Sin embargo en

nuestro caso de complemento de la geotermia con energía solar térmica, no es

subvencionable, ya que esta energía producida está dedica a la generación de ACS que es

obligatorio en virtud del documento HE4 del Código Técnico de la Edificación.

En estas subvenciones la energía geotérmica se encuentra dentro de la ayudas a

proyectos de ahorro y eficiencia energética. El Inega, mediante este programa de ayudas,

pretende potenciar el ahorro y eficiencia energética con un presupuesto global cercano a los

11 millones de euros dispuestos en 22 medidas específicas, entre las que se encuentran las

ayudas destinadas a poyectos de instalaciones con bombas de calor geotérmicas o con

bombas de calor aire-agua y aire-aire.



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Bombas de calor geotérmicas Como novedad, este año se limitan las subvenciones, a aquellas instalaciones con

bombas de calor geotérmicas en edificios nuevos o existentes con coeficiente de rendimiento

COP superior a 4 en condiciones de ensayo establecidas en la norma EN-UNE 14511.

En lo que respecta a los costes subvencionables, se tendrán en consideración la instalación

de las bombas de calor geotérmicas, así como los equipos auxiliares de generación.

Se considerarán los siguientes costes elegibles máximos:

• Bomba de calor geotérmico con intercambio de sondeos verticales -1.400 €/kW

• Bomba de calor geotérmico con intercambio horizontal- 1.000 €/kW

• La cuantía máxima de la subvención es del 30% del coste elegible.

VIII.6. ESTUDIO DE VIABILIDAD ECONÓMICA En un primer momento, analizaremos una aproximación de las inversiones iniciales

que necesitamos realizar para diferentes energías consideradas, con el fin de compararlas

con la inversión inicial que tenemos que realizar para el sistema elegido en el proyecto, es

decir geotermia con apoyo solar.

Luego calculamos y analizamos los costes de operación por año, comparando dichos

costes de operación entre el sistema de captación geotérmica y otros sistemas. Lo

realizamos considerando unas necesidades energéticas de 35.210,00 KWh/año.

VII.6.1 Estudio de Inversiones Iniciales Como se ha desagradado en el punto VII.4 la inversión inicial de la instalación de

geotermia con apoyo de solar es de 36.350,00 €.

Inversión Inicial Geotermia con apoyo solar 36.350, 00 €

En cuanto a las inversiones iniciales para sistema de calefacción tanto para instalación de gasóleo C o gas natural con radiadores, según datos consultados se

estima para la obra proyectada en 20.120, 00 €, sin embargo por no ser una energía alternativa renovable se ha de disponer de energía solar para ACS en cumplimiento del

CTE, por lo que la inversión inicial total es de 23.400 €.

Inversión Inicial Caldera Gasoil C con Radiadores y complemento Solar Caldera para Gasoil C, depósito, radiadores-emisores, red bitubular

empotrada de Cu, centralizada con programador digital. Complemento de

energía solar para ACS

23.400,00 €



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Por lo que respecta a las inversiones iniciales para sistema de calefacción tanto

para gas natural con radiadores, según datos consultados se estima para la obra

proyectada en 19.120, 00 €, sin embargo por no ser una energía alternativa renovable se ha de disponer de energía solar para ACS en cumplimiento del CTE, por lo que la

inversión inicial total es de 22.400 €.

Inversión Inicial Caldera Gas Natural con Radiadores y complemento Solar Caldera para Gas Natural, radiadores-emisores, red bitubular empotrada de

Cu, centralizada con programador digital. Complemento de energía solar para

ACS

22.400,00 €

Las inversiones iniciales estimadas para instalación en la obra de referencia, de

caldera de gas propano y sistema de suelo radiante es de 27.710,00 €; por no ser una energía alternativa renovable se ha de disponer de energía solar para ACS en

cumplimiento del CTE, por lo que la inversión inicial total es de 30.990,00 €.

Inversión Inicial Caldera Gas Propano con Suelo Radiante y complemento Solar Depósito e instalación interior para gas propano, caldera mural mixta y

estándar, suelo radiante por agua a baja temperatura, sondas y termostatos.

30.990,00€

Por lo que respecta a las inversiones iniciales estimadas para instalación en la obra

de referencia, de caldera de biomasa y sistema de suelo radiante es de 30.255,45 €; por

ser una energía alternativa renovable no se ha de disponer de energía solar para ACS

Inversión Inicial Suelo Radiante alimentado por Caldera de Biomasa 30.255,45 €

En último lugar analizamos la inversión inicial para sistema de Calefacción Eléctrica,

estimando un coste de 9.959,40 € sin embargo por no ser una energía alternativa renovable se ha de disponer de energía solar para ACS en cumplimiento del CTE, por lo

que la inversión inicial total es de 13.159,40 €.



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Inversión Inicial Calefacción Eléctrica con emisores térmicos y complemento solar

13.159,40 €

Como se puede observar la inversión inicial de geotermia es claramente

desfavorable, pero se ha de mirar desde un punto de vista más global y se realiza el estudio

económico en relación al gasto energético de los diferentes tipos de instalaciones.

VII.6.2. Comparativa de Costes Anuales para los diferentes tipos de instalaciones Calculamos y analizamos los costes de operación por año, comparando dichos

costes de operación entre el sistema de captación geotérmica y otros sistemas, realizado

considerando unas necesidades energéticas de 35.210,00 KWh/año.

kWh/m2 70,00m2 503,00

Necesidades de calefacción y ACS anuales kWh

total 35210,00

Para determinar los costes anuales de operación, necesitamos datos de referencia

para las diferentes tipos de instalaciones que se han analizado con los diferentes

rendimientos, poder calórico, costes para los distintos tipos de energía utilizados para

obtener calor.



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Tabla VIII.1 Datos referencia costes de diferentes sistemas energéticos de calefacción

Tabla VIII.2 Datos referencia costes de diferentes sistemas energéticos de calefacción

Con estos datos de referencia y las necesidades energéticas necesarias de 35.210,00

KWh/año, obtenemos la comparativa de costes anuales que se desarrolla a continuación. Se

ha de tener en cuenta en que en nuestro caso, para simplificar el estudio no se consideran

incrementos en el precio de los diferentes combustibles y electricidad. Debido a que estimar

las variaciones del precio de los diferentes combustibles y electricidad a lo largo de lo años

de estudio, es bastante arduo en el sentido de que pueden sufrir diversos incrementos y

bajadas impresibles, o por lo menos bastante complicados de estimar

COMPARATIVA DE COSTES OPERACIONALES ANUALES RADIADORES ELECTR. T. NORMAL 4262 €CALDERA DE GASOLEO C 3011 €CALDERA PROPANO 2718 €CALDERA DE GN 2004 €CALDERA PELLETS 1783 €RADIADORES ELECTR. T .NOCTURNA 1451 €BOMBA DE CALOR GEOTERMICA 524 €

Tabla VIII.3 Comparativa costes anuales de los diferentes sistemas analizados



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COMPARATIVA COSTES OPERACIONALES ANUALES EN EUROS

4262

3011

2718

2004

1783

1451

524

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500

1

RADIADORES ELECTR.T.NORMAL CALDERA DE GASOLEO C CALDERA PROPANOCALDERA DE GN CALDERA PELLETS RADIADORES T.NOSCTURNABOMBA DE CALOR GEOTERMICA

Gráfico VIII.1 Comparativa costes anuales de los diferentes sistemas analizados VIII.7. ANÁLISIS DEL PERIODO DE RETORNO DE LA INVERSIÓN

El siguiente estudio se analiza los costes acumulados a los 15 años de los diferentes

sistemas analizados teniendo en cuenta los costes operacionales, como las inversiones

iniciales de las instalaciones. Se ha de tener en cuenta como se describió en un punto

anterior del análisis económico, que de los sistemas analizados tanto la geotermia como la

de biomasa poseen subvenciones (30% del precio de las bombas y equipos/sistemas

auxiliares, no por ejemplo del suelo radiante o de los radiadores) Luego se analiza el periodo

de retorno estimado de la inversión de la instalación geotérmica objeto de estudio frente a

otros sistemas con fuentes de calor convencionales. Evidentemente el periodo de retorno de

la inversión inicial para la implantación del sistema geotérmica variará en función del tipo de

combustible con el que se compare.



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COSTE ACUMUL (€) A LOS 15 AÑOS

34850 €

49722€

52460 €

52789 €

68565 €

71760 €

77089 €

0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000 80000 90000

1

INST CALEFAC ELÉCTRICA TARIFA NORMALCALEFACCIÓN GAS PROPANO CON SUELO RADIANTE CALEFACCIÓN GASOIL CON RADIADORES INST CALEFAC ELÉCTRICA TARIFA NOCTURNACALEFACCIÓN GAS NATURAL CON SUELO RADIANTE INST CALDERA BIOMASA Y SUELO RADIANTE INSTALACION GEOTERMIA

Gráfico VIII.2 Comparativa Costes Acumulados a los 15 años,



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AHORRO ACUMULADO EN 15 AÑOS ENTRE GEOTERMIA EN RELACIÓN A:

14873 €

17610 €

17939 €

33715 €

36910 €

42239 €

0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 40000 45000

1

relación biomasa subvención y suelo rad reación gas natural y suelo radianterelación inst elecr tar nocturnal relación gasoil con radiadoresrelación gas propano suelo radiantel relación inst eléctrica tarifa normal

INSTALACION GEOTERMIA

INST CALEFAC ELÉCTRICA TARIFA NOCTURNA

INST CALDERA BIOMASA Y SUELO RADIANTE

CALEFACCIÓN GAS NATURAL CON SUELO RADIANTE

INST CALEFAC ELÉCTRICA TARIFA NORMAL

CALEFACCIÓN GASOIL CON RADIADORES

CALEFACCIÓN GAS PROPANO CON SUELO RADIANTE

inversion inicial 33.250,00 € 9.879,40 € 26.975,45 € 19.120,00 € 9.879,40 € 20.120,00 € 27.710,00 €SUBVENCION -9.540,00 € 0 -7.277,84 € 0 0 0 0SUPLEMENTO SOLAR 3.280,00 € 3.280,00 € 3.280,00 € 3.280,00 € 3.280,00 € 3.280,00 € 3.280,00 €AÑO1 524,00 € 2.642,00 € 1.783,00 € 2.004,00 € 4.262,00 € 3.011,00 € 2.718,00 €AÑO2 524,00 € 2.642,00 € 1.783,00 € 2.004,00 € 4.262,00 € 3.011,00 € 2.718,00 €AÑO3 524,00 € 2.642,00 € 1.783,00 € 2.004,00 € 4.262,00 € 3.011,00 € 2.718,00 €AÑO4 524,00 € 2.642,00 € 1.783,00 € 2.004,00 € 4.262,00 € 3.011,00 € 2.718,00 €AÑO5 524,00 € 2.642,00 € 1.783,00 € 2.004,00 € 4.262,00 € 3.011,00 € 2.718,00 €AÑO6 524,00 € 2.642,00 € 1.783,00 € 2.004,00 € 4.262,00 € 3.011,00 € 2.718,00 €AÑO7 524,00 € 2.642,00 € 1.783,00 € 2.004,00 € 4.262,00 € 3.011,00 € 2.718,00 €AÑO8 524,00 € 2.642,00 € 1.783,00 € 2.004,00 € 4.262,00 € 3.011,00 € 2.718,00 €AÑO9 524,00 € 2.642,00 € 1.783,00 € 2.004,00 € 4.262,00 € 3.011,00 € 2.718,00 €AÑO10 524,00 € 2.642,00 € 1.783,00 € 2.004,00 € 4.262,00 € 3.011,00 € 2.718,00 €AÑO11 524,00 € 2.642,00 € 1.783,00 € 2.004,00 € 4.262,00 € 3.011,00 € 2.718,00 €AÑO12 524,00 € 2.642,00 € 1.783,00 € 2.004,00 € 4.262,00 € 3.011,00 € 2.718,00 €AÑO13 524,00 € 2.642,00 € 1.783,00 € 2.004,00 € 4.262,00 € 3.011,00 € 2.718,00 €AÑO14 524,00 € 2.642,00 € 1.783,00 € 2.004,00 € 4.262,00 € 3.011,00 € 2.718,00 €AÑO15 524,00 € 2.642,00 € 1.783,00 € 2.004,00 € 4.262,00 € 3.011,00 € 2.718,00 €CASTO ACUL 15 AÑOS 34.850,00 € 52.789,40 € 49.722,62 € 52.460,00 € 77.089,40 € 68.565,00 € 71.760,00 €

Gráfica VIII.4 Cálculo de tiempo que se amortiza la instalación de geotermia en relación a los otros sistemas analizados.

Costos acumulados en 15 años de geotermia = costos de 8 años y 3 meses de eléctrica con tarifa nocturna= costos de 6 años y 6 meses de caldera biomasa con suelo radiante=costos de 6 años y 3 meses de gas natur. con suelo radiante=costos de 5 años y 1 mes de inst electrica con tarifa normal= costos de tres años y 10 meses de calefacción de gasóleo y radiadores= costos de 1 año y diez meses de propano con gas natural

3 AÑ

OS y 10

MESES

6 AÑ

OS Y 3 M

ESES

1 AÑ

O Y 5

MESES

6 AÑ

OS Y 6

MESES

5 AÑ

OS Y1 M

ES

8AÑ

OS Y 3 M

ESES

CO

STO D

E INSTA

LAC

IÓN

GEO

TERM

IA A

LOS 15

AÑ

OS EQ

UIVA

LENTE A

Análisis Económico

Diseño Sostenible y Arquitectura Bioclimática en Vivienda Unifamiliar

141 Alejandro Girola Enrique González

La inversión inicial es claramente desfavorable a este tipo de instalación pero se ha

de mirar desde un punto de vista más global y si se realiza un estudio económico el cliente

se puede encontrar con resultados reveladores, como se pudo comprobar con el análisis

realizado y plasmado en la tablas. Así por ejemplo el ahorro estimado de esta instalación de

geotermia con suelo radiante y apoyo solar, frente a una tradicional de caldera de gasoil con

radiadores a los 15 años es de 33.715 € y de 42.238 € frente a una instalación de

calefacción eléctrica con tarifa normal.No debemos olvidar la cantidad de CO2 que dejamos

de emitir a la atmósfera y la disminución de energía primaria consumida en relación a

fuentes energéticas tradicionales.

ANÁLISIS ECONÓMICO CLIMATIZACIÓN DE VIVIENDA CON GEOTERMIA FRENTE A OTRAS ENERGÍAS...

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