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GEOTERMIA PROFUNDA Y SUPERFICIAL

17 de enero

2011 Protocolo mínimo y básico a seguir para diseñar, calcular y presupuestar correctamente una instalación de Climatización Mixta que incluye un sistema de Geotermia Superficial.

EXTRACTO del libro Referencia 188.84

CENTRO DE INVESTIGACIÓN DE LA GEOTERMIA EN COLABORACIÓN CON LA UNIÓN ESPAÑOLA DE GEOTERMIA

(extracto del libro)

GEOTERMIA PROFUNDA Y SUPERFICIAL extracto referencia 188/84

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CENTRO DE INVESTIGACIÓN DE LA GEOTERMIA EN COLABORACIÓN CON LA UNIÓN ESPAÑOLA

DE GEOTERMIA. Web: www.googlenergy.com E-mail: [email protected]

extracto del libro


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Son muchas las dudas sobre el protocolo mínimo y básico a seguir para diseñar, calcular y presupuestar correctamente una instalación nueva de Geotermia superficial, vamos a explicar un protocolo básico de mínimos de obligado cumplimiento.

Para esté ejemplo, supongamos una instalación de climatización para verano e invierno además de ACS, el sistema seleccionado será una bomba de calor agua-agua en régimen de verano e invierno y que producirá ACS a la vez, la unidad acondicionadora agua-agua está conectada con unos intercambiadores de calor geotérmico del tipo vertical, igualmente la unidad acondicionadora está conectada a un suelo radiante, además de bombas recirculadoras, depósitos de inercia verano e invierno y/o de ACS, todo con sus correspondientes accesorios, sondeos y movimientos de tierra necesarios.

Recomendamos que el siguiente protocolo mínimo debe ser seguido en cualquier caso.









Instrucciones básicas, pasos y mínimos datos necesarios para poder presupuestar correctamente una instalación de Geotermia Superficial como la descrita en la página anterior:

1.- Adquirir un mínimo de datos, documentación e información sobre la obra nueva que pretende presupuestar:

• Todos los datos del cliente y de la obra nueva sobre todo, su dirección y la población dónde está ubicada. La actividad que se a desarrollar en el volumen (la obra). Si es un local en el que se trabaja indique el horario de trabajo previsto.

• Colección de planos, mínimo una planta y una sección por cada planta, en caso de no existir planos o no poder acceder a ellos (que suele ser lo habitual), deberá dibujar usted mismo un croquis de la obra que incluya posible jardín, parking, garaje o espacio de parcela libre disponible, indicando mínimo las distancias de todos sus lados, estimar la altura del suelo acabado al falso techo acabado, indicar las dimensiones de cada hueco de ventana, claraboya y puerta, leer la brújula en la obra e indicar en el croquis dónde se encuentra el Norte (N), indicar si el forjado superior (techo del volumen) da a otra vivienda, local o volumen, si el techo del volumen da directamente al exterior (tejado exterior, terraza), si el suelo o forjado inferior del volumen da a otra vivienda, local o volumen, o si el suelo del volumen está directamente sobre la tierra o da directamente al exterior (suelo exterior, sobre elevado), si existe una unidad de ventilación (UV ventilador) de extracción forzada si existe una UV indique el volumen de aire que desplaza el ventilador (mire la chapa de características de la unidad de ventilación existente), pregunte al propietario que tipo y cuantos W/m² de iluminación a previsto para su obra, cuantos electrodomésticos, ordenadores, neveras, planchas y cualquier aparato que consuma electricidad, indique si se quiere climatizar la cocina y los aseos, indique el número de personas que ocuparán habitualmente el volumen.

• Indique al lado del croquis, el tipo de cristal que se va a instalar, el tipo de carpintería de las ventanas, tome medidas de cualquier volado que pueda proyectar sombra sobre alguna ventana, el tipo de muros exteriores, si existen edificios altos alrededor que hacen sombra al volumen (local que nos interesa).

• Pregunte al propietario cualquier otro dato que considere importante para el diseño de la instalación, por ejemplo si conoce la existencia o no de agua subterránea en la zona cercana a la obra, si conoce el tipo de subsuelo existente en el solar de su obra nueva, si sabe qué cantidad de luz, gasóleo o gas que se suele gastar habitualmente por la zona para una superficie aproximadamente igual a la de la obra en cuestión, si sabe qué tipo de instalaciones de climatización son las más utilizadas por costumbre en la zona, pregunte si existe conexión eléctrica monofásica o trifásica, si existe gas ciudad, pregunte a su cliente si tiene una idea aproximada de cuanto está dispuesto a









pagar mensualmente para calentar o enfriar su volumen, pregúntele si piensa ampliar su volumen próximamente...

2.- Toma de contacto con la documentación obtenida, analizarla, estudiarla (no realice todavía ningún cálculo) y en función de la entrevista mantenida con el interesado y a la documentación existente, tener una primera visión de una posible solución técnica global en acorde al ejercicio de abstracción. Normalmente en este mismo momento suele decidirse a grandes pinceladas el mejor sistema de climatización para la obra en cuestión y se visualiza de forma general la futura instalación.

3.- Visualizado el sistema más idóneo, supongamos una solución para frío y calor, inicie los cálculos de:

• Datos de partida facilitados por el propio cliente a tener muy en cuenta









Nota: Recuerde siempre, que el cliente es el que mejor conoce las condiciones climáticas entre otros datos de la zona dónde va a realizar su propia obra, el cliente tiene en la mayoría de los casos mucha e interesante información de la zona dónde se va a ubicar su futra vivienda, edificio, local o inversión, por lo tanto nos podrá ayudar muchísimo en la recolección de datos climáticos fiables para poder realizar los cálculos térmicos con la máxima precisión.

• Cálculo de cargas térmicas de invierno, hallar la máxima de las cargas de invierno









• Cálculo de cargas térmicas de verano, hallar la máxima de las cargas de verano









• Cálculo del KG del edifico o volumen









• Cálculo de cargas térmicas para ACS, hallar las necesidades de Agua Caliente Sanitaria

4.- Interprete todas las cargas térmicas halladas, estudie el caso de invierno separadamente del de verano, determine en función a las cargas térmicas obtenidas la unidad acondicionadora principal en nuestro caso una bomba de calor agua-agua (+Tierra). Atención la unidad acondicionadora no debe seleccionarse teniendo en cuenta la mayor de las máximas cargas térmicas de verano o invierno más las necesidades de ACS, si no en función a las temperaturas de trabajo existentes y del consiguiente rendimiento de la unidad acondicionadora en dichas condiciones.

5.- Una vez seleccionada la unidad acondicionadora agua-agua, calcule los intercambiadores de calor geotérmicos (en nuestro caso serán verticales), halle la longitud mínima requerida de intercambiador de calor vertical y divídala por 100 m (por adaptarse a la Normativa francesa por ejemplo) del número que resulte prevea iguales sondeos (m de sondeos).

• Reconocimiento y cálculo de la transmisión media de calor del suelo

• Si la obra es importante y/o su cliente es exigente realice un TRT o test de respuesta térmica del subsuelo de la obra

• Cálculo de intercambiadores de calor geotérmico









• Cálculo del número mínimo de intercambiadores de calor geotérmico

• Cálculo de la separación entre cada intercambiador de calor geotérmico

• Cálculo de la fatiga térmica del subsuelo de la obra

• Asegúrese de la existencia o no de circulación de agua subterránea en la zona, ya que de ser así el diseño del intercambiador podría ser muy dispar

• Cálculo de los tiempos y requisitos necesarios para sondear con éxito

• Estudie el tipo y herramienta idónea para realizar los sondeos necesarios para ubicar los intercambiadores de calor geotérmico

• Cálculo y selección del material de fabricación de los intercambiadores de calor geotérmico

6.- Seleccione un lugar dónde ubicar la unidad acondicionadora, depósitos de inercia, recirculadoras, instalaciones y distribución general del sistema o sea la sala de máquinas.

7.- Seleccione dónde y con qué tipo de herramienta va a ejecutar los sondeos dónde ubicar los intercambiadores de calor geotérmico verticales, no olvide que debe de existir suficiente altura y espacio horizontal para el paso, traslado y fijación de la máquina de sondeos así como para ubicar el recogedor de lodos o material extraído por la unidad perforadora, asegure bien todo el sistema, tenga muy presente cualquier contratiempo antes de iniciar el sondeo, asegúrese cien por cien que el terreno es compacto, que no existe radón ni otros gases, que existe un sistema de evacuación de agua en caso de subida a la superficie e inundación generadas por la salida en superficie de aguas subterráneas, intente alejarse lo menos posible de la unidad acondicionadora, por ejemplo tenga en cuenta que si los ubica debajo de un jardín obtendrá más ganancias en verano debido al riego de dicho jardín...

8.- Situados los sondeos y la unidad acondicionadora, estime el recorrido horizontal y los registros y/o colectores que tiene que instalar, normalmente cuente con 4 tubos en cada sondeo que se unirán en dos colectores uno general de impulsión y otro general de retorno, de los colectores existirá una tubería general de impulsión y otra general de retorno que estás irán a la sala de máquinas en dónde ha ubicado la unidad acondicionadora.

9.- Calcule la máxima pérdida de carga del circuito hidráulico primario, cálculo de tuberías, colectores, valvulería, filtros, anti retorno etc.

10.- Calcule y seleccione los depósitos de inercia de verano e invierno y/o ACS, así como el o los depósitos de expansión necesarios.

11.- Calcule y seleccione cada bomba de recirculación, tenga precaución de no seleccionar las bombas en los extremos de las curvas de rendimiento si no en el medio de dicha curva, evite









bombas de recirculación con altas RPM. Tenga especial precaución de prever bombas en reserva o conmutadas aleatoriamente.

12.- Tenga en mente las dimensiones necesarias para ubicar todo lo necesario en la sala de máquinas sin entorpecer las posteriores labores de mantenimiento o reparación, así como las sustituciones de depósitos y accesorios de gran volumen, tengo muy en cuenta.

13.- Diseñe un esquema y calcule el suelo radiante, espacio entre tubos, cantidad de tubería necesaria, ubicación de colectores y número de zonas individuales, ubicación de sensores, cinta perimetral, catalizantes, licuadores, aislante, barrera anti humedad, sistema de fijación, mortero, aplique mayor tubería cerca de los muros exteriores y hueco de ventanas.

14.- Calcule la máxima pérdida de carga del circuito hidráulico segundario (suelo radiante) en función a las tuberías, colectores, valvulería, filtros, detentores, anti retorno etc.

15.- Calcule y seleccione la o las bombas de recirculación del circuito segundario del suelo radiante, tenga precaución de no seleccionar las bombas en los extremos de las curvas de rendimiento si no en el medio de dicha curva, evite bombas de recirculación con altas RPM. Tenga especial precaución de prever bombas en reserva o conmutadas aleatoriamente.

16.- Trace el circuito o la conexión al circuito de ACS, seleccione el tipo de tubería deseada.

17.- Realice un estudio energético anual del sistema presupuestado dónde indique claramente las ventajas del sistema seleccionado y sus razones energéticas, justifique y deje claro siempre las diferencias de consumos energéticos entre su sistema respecto a otros. Lamentablemente en algunas ocasiones (tal vez demasiadas) y llegados a este punto descubrimos que no siempre el sistema que hemos diseñado o concebido mentalmente es el más eficiente y eficaz, dado el caso reinicie todo el proceso y no siga ya que seguramente perderá su cliente. Intente siempre mantener una excelente relación calidad-precio en sus diseños y decídase siempre por sistemas respetuosos con el Medio Ambiente, esté es un valor añadido que el cliente reconcoe y sabe valorar positivamente. Hemos de indicar expresamente que el sistema más ecológico o respetuoso con el Medio Ambiente es siempre entre otras cosas el que menos consumo energético requiere para su correcto funcionamiento. Tenga en cuenta que habitualmente una instalación sencilla y proporcionada suele ser siempre más eficaz que una compleja y teóricamente más eficiente.

18.- Prepárese para iniciar la confección de todas las partidas del presupuesto de la instalación de la obra en función de todos los datos y materiales resultantes de los anteriores cálculos.

19.- En primer lugar confeccione el presupuesto técnico de la obra (el que usted se guarda en su archivo de empresa) con todos sus valores de catálogos correspondientes, menos sus









descuentos profesionales, vaya sumando todas las unidades de obra resultantes sin olvidar los gasto de mano de obra, accesorios varios, desplazamientos, dietas, gastos financieros, coeficiente de gastos generales, colaboraciones etc. Sume todos estos conceptos y obtendrá el valor neto de la obra (o sea el precio o la cantidad de dinero que le cuesta neto a su empresa la obra) a esa cantidad tendrá que sumarle un coeficiente de beneficio industrial bruto que desee ganar en dicha obra, la cantidad resultante será el total que deberá entregar a su cliente.

20.- En segundo y último lugar para crear el presupuesto listo para entregar a su cliente, tendrá que borrar todos los valores de coste de cada partida del presupuesto neto y dejar únicamente el precio total, solo entonces estará listo para ser entregado a su cliente.

21.- El Presupuesto normalmente vendrá acompañado de una serie de opcionales que son unas partidas de mejoras del presupuesto general y básico, por ejemplo un control inteligente para el suelo radiante normalmente se indica como elemento opcional para que su cliente tenga o no la opción de adquirirlo, válvulas termostáticas individuales para cada estancia etc. Un opcional que no debe de faltar en ningún presupuesto de climatización es el que contempla la instalación de un sistema de aero geotermia ya que esté sistema eleva de mucho el COP”A” global anual de la instalación y mejora su salubridad, es por lo tanto imprescindible en su estudio, cálculo y de obligada presentación a su cliente (si no lo hace usted su competencia lo hará…).

22.- Adjunte al presupuesto dinerario una memoria de calidades de todos y cada uno de los elementos que incluye el presupuesto.

23.- Adjunte al presupuesto todos los justificantes de cálculo.

24.- Adjunte al presupuesto un pequeño informe en calidad de resumen de la instalación proyectada, que informe de forma general a su cliente, deje claro que es lo que usted a presupuestado y de otra opción convencional posible (variante).

Ejemplo de “pequeño informe en modo resumen”









25.- Adjunte todos los folletos comerciales de los accesorios que ha presupuestado y encuaderne elegantemente todo el presupuesto antes de entregarlo a su cliente y hágale saber que dispone de una dirección única en Internet para poder consultar esté mismo presupuesto y toda su documentación.









Nota: Toda las imágenes e información de cantidades existente en esté extracto se deben de tomar como un ejemplo ya que no responden a ningún caso concreto. Agradecimientos: A la empresa Tachyon Group www.tachyon.es A la empresa Climasoft www.climasoft.com A la empresa ClimatiCAD www.climaticad.com A la asociación Unión Española de Geotermia www.googlenergy.com Al Centro de Investigación de la Geotermia www.geotermia.com.es El autor:

José Martínez, PhD, President and CEO of GEOTHERMAL ENERGY RESEARCH CENTER and SPANISH GEOTHERMAL UNION



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