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Carlos LÓPEZ JIMENO

Catedrático

E.T.S. Ingenieros de Minas y Energía – U.P.M

ENERGÍA GEOTÉRMICA

UN RECURSO ENERGÉTICO INAGOTABLE BAJO NUESTROS PIES

Carlos LÓPEZ JIMENO 2

PROCESOS DE LA TECTÓNICA DE PLACAS


DEFINICIÓN:

La energía geotérmica es la

energía almacenada en forma de

calor por debajo de la superficie

de la corteza terrestre.

ENERGÍA GEOTÉRMICA: CONDICIONES


• 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


SPÁS, CALEFACCIÓN Y ACS

ACUICULTURA Y CRÍA DE ANIMALES

ENERGÍA GEOTÉRMICA PROFUNDA USOS DIRECTOS


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


ENERGÍA ELÉCTRICA GEOTÉRMICA


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


+ 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


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


Fuente: Perforadoras Comacchio

Fuente: Perforadoras Fraste

Fuente: Termoterra

Fuente: Perforadoras Comacchio

PERFORADORAS


Fuente: BRGM - ADEME Fuente: Hellltrön .Lund University Fuente: HakaGerodur

SONDAS GEOTÉRMICAS


Fuente: VDI 4640 – Part. 2

Fuente: BRGM-ADEME

Fuente: MouviTech

SONDAS GEOTÉRMICAS


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


Condensador

Válvula de expansión

Evaporador

Compresor

ENERGÍA GEOTÉRMICA SUPERFICIAL. BOMBAS DE CALOR


ENERGÍA GEOTÉRMICA SUPERFICIAL. BOMBAS DE CALOR


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


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


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


ENERGÍA GEOTÉRMICA SUPERFICIAL. PILOTES ENERGÉTICOS


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


PROYECTO CANALEJAS


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


PROYECTO CANALEJAS


POLIDEPORTIVO DE GUADARRAMA


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


ESTACIONES - INTERCAMBIADORES


REVESTIMIENTOS TERMOACTIVOS


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)


GUÍAS

DIVULGATIVAS

www.fenercom.com

MONOGRAFÍAS

PROMOCIÓN DE LA ENERGÍA GEOTÉRMICA EN LA COMUNIDAD DE MADRID


FORMACIÓN E INFORMACIÓN

CURSOS

JORNADAS



CONGRESOS



• 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

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