Ingeka Geotermia Ayto VG [Modo de compatibilidad] · suele tomar esa profundidad (400 m) para...
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SEA SLL SOLUCIONES ENERGETICAS ALTERNATIVAS SLL
BOMBA DE CALOR GEOTERMICA
CAPTAR EL CALOR
Bombear el calor
CARNOT 1824
JOULE 1840
CLAUSIUS 1850
KELVIN 1851
PLANK 1897
POINCARÉ 1908
CARATHEODORY 1909
REGULARIDAD
ROBUSTEZ
RENTABILIDAD
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La máquina usada en Larderello (Italia) en 1904 en la primera experiencia en Europa de generación de energía eléctrica mediante
vapor geotérmico, con su inventor, el Príncipe Piero Ginori Conti
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En la mayoría de los lugares de la Tierra y a 400 metros de profundidad de la superficie es posible encontrarse
con una temperatura de aproximadamente 30ºC.
Así pues, en muchos textos, documentos, normativas se
suele tomar esa profundidad (400 m) para marcar una
frontera entre lo que se considera energía geotérmica
superficial y energía geotérmica profunda.
Y también, se toma la temperatura de 30ºC para marcar
la diferencia entre las aplicaciones geotérmicas de baja y
de alta entalpía.
400 metros
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Podemos considerar que el terreno, el subsuelo, y a
efectos energéticos tiene tres grandes propiedades
que nos interesan: puede ser una fuente de calor,
puede ser también un sumidero de calor (una fuente
de frío), y por último podemos utilizarlo también
como almacén de calor.
Así pues, la utilización del subsuelo con instalaciones
destinadas a la climatización de edificios es lo que
podríamos definir como la tecnología del intercambio
geotérmico.
150 metros
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220 metros
120 metros
20 metros
0 metros
Energía solar
Calor del interior de la
Tierra
Inte
rcam
bio
geo
térm
ico
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11 12 13 14 15 16 17
20
40
60
80
100
120
140
160
Pro
fun
did
ad
en
metr
os
Temperatura en ºC
Desde los 0,8 metros hasta los 10 y 15 metros de profundidad es la zona de muy baja entalpía
Desde los 10 y 15 metros hasta los 150 metros de
profundidad es la zona de baja entalpía
Sobre los 50 y 70 metros se inicia la zona de influencia del
GRADIENTE GEOTERMICO
A los 150 metros de profundidad, la temperatura
es superior a 14 ºC
Las sondas geotérmicas verticales normalmente suelen ser de entre 80 y 150 metros
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90 ºC
80 ºC
70 ºC
60 ºC
50 ºC
40 ºC
30 ºC
Producción de ACS
Baños termales
Tratamiento de aguas
Piscinas
Calefacción superficies radiantes
Calefacción establos, criaderos
Calefacción radiadores BT
TRABAJAR CON TEMPERATURAS BAJAS
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CAPTAR EL CALOR
BOMBEAR EL CALOR
DISTRIBUIR EL CALOR
SON 3 CONCEPTOS CLAVE
1.- En el terreno
2.- En sala máquinas
3.- En el edificio
GEOTERMIA Y VIVIENDA
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DISEÑO
Características técnico constructivas de los cerramientos (paredes, suelos, techos…).
UbicaciónOrientaciónTemperaturasAislamientosUso utilizaciónConsumos de energía
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Cálculo. Estudio del comportamiento
térmico del edificio
Cálculo. Estudio de las características
térmicas del terreno
CÁLCULO DE LA INSTALACION GEOTÉRMICA
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En una sola instalación
Calor
Frío
ACS
Disponer de una instalación geotérmica permite satisfacer las necesidades de frío, calor, y ACS con un solo sistema.
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Energía Renovable
Energía eléctrica
BOMBA DE CALOR
GEOTERMICA
CALOR ÚTIL A DISPOSICIÓN DE
VIVIENDAS, LOCALES, PISCINAS…
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BOMBAS DE CALOR AVANZADAS INVERTER GEOTERMIA
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Compresor
CondensadorEvaporador
Válvula de expansión
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SONDAS GEOTÉRMICAS
SUELO RADIANTE
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Nueva tecnología SCROLL INVERTER del fabricante COPELAND
Se puede variar de RPM entre 1800 – 7000Existen 2 modelos de compresores INVERTER. Uno entre 3 - 12 kW y otro entre 5 - 22 kWAlimentación INVERTER monofásica y trifásica ModBUS, inverter-compresor, inverter-controlPosibilidad de limitar la potencia térmica y el consumo eléctricoLos limitadores de corriente de arranque no son necesarios 1800 rpm.
• Instalaciones con menores consumos eléctricos• Instalaciones más compactas, con mayor fiabilidad• Instalaciones más económicas, sin dep. inercia.
Los nuevos compresores Scroll de Copeland con motores eléctricos de imanes permanentes especialmente diseñados para la tecnología INVERTER proporcionan unos rendimientos muy superiores a los compresores tradicionales.
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La tecnología INVERTER supone el fin de los compresores “todo o nada” tradicionales.
La capacidad del compresor INVERTER se adapta en todo momento a las necesidades de calor de la instalación proporcionando un amplio rango de potencias.
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Sistema propio de refrigeración del INVERTER con recuperación del calor al circuito calefacción
Recuperación del calor generado en el INVERTER. Proporciona una potencia adicional y gratuita que contribuye de manera decisiva a lograr los mayores COP’s alcanzados en bombas de calor.
Eliminación del ventilador, menor consumo eléctrico
Eliminación de las aberturas en la carcasa, menor nivel sonoro
Inyección del calor recuperado del INVERTER al circuito de calefacción, incremento del SPF
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Instalación geotérmica INGEKA con bomba de calor
INVERTER no necesita depósito de inercia
Instalación tradicional con depósito de inercia y resto componentes. Sobrecoste
entre 1550 y 2500 euros
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Módulos externos para la refrigeración
Inversión hidráulica. Instalaciones mucho mas complejasIncremento considerable del coste del equipo y de la instalación (2.500 ̴3.500 euros)En muchos casos es necesario glicol también el circuito de calefacción/refrigeración repercutiendo en un coste todavía mayor (4000-6000 euros)
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A
La tecnología INVERTER de INGEKA permite adaptar la potencia de la bomba de calor en cada uno de los servicios VARIAS BOMBAS EN UNA. La conexión directa a los distintos servicios garantiza
temperaturas de impulsión mínimas, máxima eficiencia y abaratamiento de los costes de instalación
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A
Válvula de expansión electrónica del fabricante CAREL
● Control por microPC y sensores CAREL● Control preciso y rápido del grado de recalentamiento● Control del caudal de refrigerante ● Aprovechamiento óptimo del evaporador● Respuesta rápida ante variaciones de carga● No requiere solenoide
La válvula de expansión electrónica es el futuro.
Permiten un control mucho más preciso del caudal de refrigerante que circula por la instalación y por tanto un mejor aprovechamiento del evaporador, contribuyendo a aumentar su eficiencia.
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Válvulas de expansión termostáticas vs electrónicas
Termostáticas……control mucho menos preciso del caudal de refrigerante. Como consecuencia, grados de recalentamiento mayores tenemos un mayor consumo eléctrico en el proceso de compresión y también peores COP
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Intercambiadores de placas del fabricante ALFA LAVAL
● Condensador con canales asimétricos● Evaporador con sistema EQUALANCER para la distribución del refrigerante.
Última evolución de los intercambiadores de placas, su diseño asimétrico y su innovador sistema EQUALANCER de distribución del refrigerante permiten un ahorro de hasta un 15% en la superficie de intercambio y los convierten en los mejores del mercado
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Bombas de circulación (velocidad variable) del fabricante WILO
Rango de velocidades entre 1400 a 4850 rpmAlta potencia, 11 mcaCaudal máximo, 4500 l/hEficiencia energética, Clase AIntegradas en todos los modelos en ambos circuitos, primario y secundarioControl saltos de temperatura en evaporador (3 ⁰C) y condensador (5 ⁰C)
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Al igual que ocurre con el compresor gracias a la tecnología INVERTER, las bombas de circulación adaptan su velocidad a la demanda de calefacción o de refrigeración, consumiendo en todo momento exactamente lo necesario y garantizando la mayor eficiencia y al menor coste posible.
Además, las bombas de circulación incluidas en las bombas geotérmicas son de alta eficiencia, es decir, de Clase Energética A, adelantándonos así a las futuras exigencias de la Comunidad Económica Europea
Bombas de circulación , velocidad fija y baja potencia vs velocidad variable alta potencia
Incapaces de adaptarse a las variaciones de la demanda mayores consumos eléctricosMayores diferencias de temperatura entre la entrada y la salida de los intercambiadores luego… menor presión de evaporación y mayor presión de condensación… y entonces menor COP
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Sistema de control propio, utiliza microPC del fabricante CAREL
Integración Control-Inverter. Estrategias propias
Visualización y configuración en pantalla CAREL
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Internet
Contadores de potencia, COP, SPF y energía
- Instantáneos• Potencia eléctrica, medida• Potencia calefacción/refrigeración, calculada• COP
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- Diarios, mensuales y anuales• Energía eléctrica, medida• Energía calefacción/refrigeración, calculada• SPF
Unidades Compactas, “TODO EN UNO”
Bombas de circulación de primario y secundario integradas
Vasos de expansión de primario y secundario integrados
Válvulas de seguridad integradas
Manguitos flexibles de acero inoxidable integrados
Válvulas de vaciado integradas
Alimentación monofásica (arranque suave, sin nuevo contrato…)
Renovación de software, simplicidad en SAT
…….
Facilidades en la instalación y montaje, facilidades en el uso y utilización
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Aislamiento acústico, en la carcasa y en el compresor
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Protección contra las vibraciones
Silent blocks bajo el compresor y bajo el modulo frigorífico
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A
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3 módulos frigoríficos
- MF1, calefacción y ACS- MF2, calefacción, ACS y frio pasivo- MF3, calefacción, ACS y frio activo por inversión de ciclo
MF1 MF2 MF3
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Cuanto mayor valor de COP
mayor cantidad de energía
Con la geotermia se obtiene de forma gratuita mucha
cantidad de energía.
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REFRIGERACIÓN (ACTIVA Y PASIVA)
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EN VERANO
REFRIGERACIÓN
EN INVIERNO
CALEFACCIÓN
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Refrigeración activaCalefacción
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Refrigeración activa
Para zonas cálidas y que requieren de una mayor refrigeración, el compresor de la bomba geotérmica se pone en marcha al mismo tiempo que se invierte el sentido de circulación del R410A en el circuito frigorífico, por lo que la bomba de calor geotérmica se transforma en un eficiente sistema de aire acondicionado para nuestro edificio. La eficiencia de la bomba de calor geotérmica en el modo de refrigeración activa es muy superior a la de los sistemas de aire acondicionado tradicionales.
Refrigeración pasiva
Si vives en una zona templada en la que durante los meses más cálidos no se alcanzan temperaturas excesivamente elevadas, la refrigeración pasiva es la mejor opción. En este caso las bombas geotérmicas están equipadas con un intercambiador de calor adicional en el que el fluido caloportador es enfriado por el terreno tras circular por el sistema de captación, enfría al agua del sistema de emisión que al circular por nuestro suelo radiante producirá el deseado descenso de la temperatura del interior del hogar, y todo ello con un consumo inferior al de un par de bombillas.
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Refrigeración activaRefrigeración pasiva
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PRODUCCION DE AGUA CALIENTE SANITARIA
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CHW patentada
Tecnología patentada CHWClosed Hot Water production system
Totalmente innovadora y basada en la introducción de un tercer intercambiador destinado únicamente a la producción de ACS mediante un circuito cerrado,
Este sistema garantiza la mayor eficiencia del mercado debido a los bajos saltos térmicos utilizados y a la excelente estratificación que se consigue en el interior del depósito de ACS
ACS
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DEPÓSITO DE ACS DE ACERO INOXIDABLE Y 170 LITROS INTEGRADO
Incorpora un serpentín espiral fabricado también en acero inoxidable corrrugado y flexible, cuya gran superficie de contacto (2,2 m2) mejora la transmisión de calor y permite tiempos de calentamiento muy cortos.
Por otro lado los modelos básicos (sin depósito acumulador de ACS) incorporan la válvula de tres vías para la producción de calefacción/ACS.
DEPÓSITO DE ACS
ACS
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También acumulación a la carta, es decir según las necesidades que existan
ACS
SUELO RADIANTE, FANCOILS, RADIADORES…
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El suelo radiante, es el sistema de difusión de calor más eficaz que existe actualmente, y reproduce un
fenómeno natural: la radiación solar.
Suelo radianteRadiadores
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Suelo radiante Masa térmica
Baldosa
Aislante
Suelo
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Suelo radiante
Es calor suave ya que el suelo emite calor a una temperatura
cercana a la deseada, por lo que elimina las sensaciones de frío y calor causadas por las fuentes
de calor muy elevado.
Es calor práctico gracias al secado casi instantáneo del suelo una vez limpiado. La
superficie permanece siempre caliente (el suelo de la vivienda
nunca está frío en invierno).
Son muchas las ventajas
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Es calor sano que evita la sequedad del aire,
controlando la higrometría.
Es calor limpio porque no hay movimientos de aire
caliente que levanten polvo, así que las paredes y techos
no se ensucian.
Es calor homogéneo en todos los puntos de la
estancia, desde el suelo al techo, procurando en todo
momento sensación de comodidad, incluso
descalzos.
Suelo radiante
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SUSTITUCIÓN DE CALDERA CAMBIO, RENOVACIÓN
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CAMBIAR POR GEOTERMIA
GASÓLEO, PROPANO,
GAS NATURAL, BIOMASA….
SUSTITUCIÓN DE CALDERA
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BOMBAS DE CALOR GEOTÉRMICAS ALTA POTENCIA
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12-50 kW 15-70 kW 25-100 kW
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ING
EK
A
Posibilidad de gestionar hasta 5 grupos de impulsión
Contadores de energía eléctrica, térmica, COP y SPF
Posibilidad de conectar hasta 6 unidades en cascada
Sensores de presión y flujómetros en los circuitos de captación y calefacción
Alimentación trifásica
12-50 kW 15-70 kW 25-100 kW
BOMBA DE CALOR ….. Y SOLAR FOTOVOLTAICA
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Sistema de gestión avanzado de la energía (eléctrica y térmica)
2 posibilidades de conectar: conexión a red o conexión en isla
Carga de coche eléctrico
Smart Grids
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Smart Grids
SONDAS Y CAPTADORES GEOTÉRMICOS
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Podríamos hablar de seis tipos principales de instalación (o configuración).
Todos ellos en función del medio del intercambio geotérmico elegido y de otrosfactores. No obstante, existen variantes.
TECNOLOGIABOMBA CALOR
CAPTADOR GEOTERMICO
CAPTAR EL CALORTERRENO
DISTRIBUIR EL CALOREDIFICIO
Circuito cerrado TIERRA / TIERRA Horizontal Circuito frigorífico Circuito frigorífico
Circuito cerrado TIERRA / AGUA Horizontal Circuito frigorífico Circuito hidráulico
Circuito cerrado AGUA / AGUA Horizontal Circuito hidráulico Circuito hidráulico
Circuito cerrado AGUA / AGUA Vertical (sonda) Circuito hidráulico Circuito hidráulico
Circuito cerrado AGUA / AGUA Sumergido en agua Circuito hidráulico Circuito hidráulico
Circuito abierto AGUA / AGUA Captación de agua Circuito hidráulico Circuito hidráulico
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INGEKA energía geotérmica [email protected] teléfono: 699 273 768
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SLINKY
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SLINKY
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SLINKY
EN SUPERFICIE
EN HORIZONTAL
EN VERTICAL
EN TRINCHERASLINKY sencillo y doble
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Captador horizontal compacto. Tecnología AGUA / AGUA
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Captador compacto en
superficie
Tecnología AGUA / AGUA
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Captador compacto en
superficie
Tecnología AGUA / AGUA
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Captador compacto en
superficie
Montaje en horizontal y en vertical
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AUSTRIA: COMPACTOS HASTA 3 METROS DE PROFUNDIDAD Y EN BARRERAS DE TUBOS FLEXIBLES
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1 / 2 NIVELES
2 / 4 NIVELES
3 / 2 NIVELESMuy importante
respetar las distancias entre tubos
Profundidad inferior a 3 metros
En el diseño se calcula una distancia
mínima entre los tubos que forman en
captador
El captador horizontal puede ser un circuito frigorífico o un
circuito hidráulico
“Horizontal” Hay que tener presente las
inclinaciones del terreno
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Altura espiral, 3 mLongitud tubo, 40 mØ exterior 40 cmPeso 7,5 kgVolumen interior 13 lEstimación 400 W/sonda
SONDA HELIX
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Ø mínimo perforación 450 mmProfundidad de perforación 5 mDistancia entre sondas 4 mMáximo 3 sondas en serie
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200 m1.6 / 2 kW
1800 h/año
150 m1.1 / 1.2 kW1800 h/año
75 m0.7 / 1 kW
1800 h/año
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Sondas geotérmicas
verticales
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Las instalaciones geotérmicas pueden equiparse con un sistema de sondasverticales. Se trata de un circuito cerrado con intercambiador vertical ybuscando la profundidad (hasta 150 metros)
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Es una configuración en circuito cerrado, y con tecnología AGUA/AGUA.
La masa de agua hace la función de acumulador de energía y el captador la extraerá para llevarla al intercambiador
de la bomba de calor
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CAPTADOR HORIZONTAL TIPO COIL
CAPTADOR HORIZONTAL TIPO MATT
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ventajas
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RECURSOS GEOTÉRMICOS GIGANTESCOS
Se trata de energía almacenada bajo la superficie terrestre que puede extraerse en forma de calor. Los
recursos geotérmicos son mayores que los del carbón, petróleo, gas natural y uranio juntos. Se estima la
disponibilidad permanente de 40 millones de MW. Se trata de una fuente energética estable que no se
encuentra sujeta a las políticas de precios ni tampoco le afectan los altibajos de los mercados. Teniendo
presente que está en todas las partes del mundo puede considerarse como recurso local.
EL EDIFICIO Y LA INSTALACION GEOTERMICA
La geotérmica no tiene ningún inconveniente o riesgo para el edificio donde se encuentre ubicada, ni tampoco
presenta ninguna molestia para los vecinos. En una instalación geotérmica no existe combustión, no existe
chimenea, tampoco se necesita caldera alguna, no hay depósito de combustibles peligrosos o con riesgo de
explosión, tampoco existen transportes o vehículos para el reabastecimiento del combustible. Por otro lado, el
sistema geotérmico una vez finalizada su construcción, no presenta impacto visual, ni tampoco existen ni
humos, ni olores de ningún tipo. El hecho de no necesitar gas, depósitos de gasóleo ni ninguna otra sustancia
peligrosa, hace que desaparezca por completo el riesgo potencial que acarrea el uso de estos productos, como
intoxicaciones, malos olores, contaminación o incluso explosiones causadas por posibles fugas.
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VARIAS APLICACIONES EN UNA SOLA INSTALACIÓN
Para los edificios destinados a viviendas, las instalaciones geotérmicas tienen tres campos de aplicación: la
producción de calor (en invierno), la producción de frío (en verano), y la producción de ACS (todo el año).
Disponer de una instalación geotérmica permite a un edificio, el poder satisfacer las necesidades de frío, calor,
y ACS con un solo sistema. Dicho de otro modo, en vez de utilizar diferentes tecnologías y varias instalaciones
distintas, con el intercambio geotérmico se puede realizar una única instalación, y con ella sola, cubrir todas las
necesidades de climatización de una vivienda.
EL DISEÑO DE LAS INSTALACIONES GEOTERMICAS
La geotérmica es una instalación muy bien dimensionada y calculada ya que este tipo de sistemas, siempre
están diseñados a la medida de las necesidades que realmente existen, debido entre otras cosas, a que no
necesitan ni apoyo ni complementos en ninguna circunstancia de trabajo. Por último, la instalación que se
diseñe en cada situación, incorpora todos los elementos y características necesarias para garantizar en todo
momento la calidad del suministro de energía, del mismo modo, es totalmente conforme a los decretos y
reglamentos técnicos que les son de aplicación. La geotermia puede proporcionar calor, frío y agua caliente
sanitaria sin importar la temperatura exterior, las 24 horas del día y los 365 días del año
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EL AHORRO ECONOMICO DE LA ENERGÍA GEOTÉRMICA
El continuo aumento del consumo mundial de energía, el aprovechamiento de las fuentes de energía renovable
y la protección al medio ambiente, han permitido que el grado de penetración en el mercado de la climatización
de las instalaciones geotérmicas haya sido grande en corto espacio de tiempo, y que en numerosas aplicaciones
presenta notables ahorros frente a otras alternativas.
En las situaciones dónde existan consumos regulares, la producción de calor o frío mediante la utilización de una
instalación geotérmica es una aplicación que presenta un enorme interés económico y medioambiental.
Trabajando en modo calefacción, y respecto a un sistema convencional, una instalación geotérmica proporciona
ahorros económicos de hasta un 80%.
También y dependiendo de con cual energía convencional se la compare, la tecnología del intercambio
geotérmico permite una disminución de emisiones de CO2 de entre el 50% y el 80%
Con respecto a la rentabilidad, la inversión inicial necesaria se amortiza en corto plazo. La explicación es bien
sencilla. Por un lado debido a que se reciben subvenciones no reintegrables para realizar el proyecto, y por otro
lado, debido al precio de la energía renovable (que es gratis) frente al precio que tienen ahora y tendrán en un
futuro próximo, otras opciones de calefacción como el gasóleo o el gas natural (energía no renovable).
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LA FIABILIDAD DE UNA INSTALACIÓN GEOTÉRMICA
En cuanto a la fiabilidad del sistema, una instalación geotérmica es muchas veces la opción preferida para
aplicaciones críticas que demandan un suministro de calor constante y predecible. Es una tecnología ampliamente
conocida, avalada y contrastada. Son instalaciones con total garantía de funcionamiento sea cual sea la
temperatura que exista en el exterior (muy frío o muy cálido). Entonces, basta con elegir un sistema bien
diseñado, una buena configuración que se adapte al edificio perfectamente, y posteriormente, que el sistema este
correctamente ejecutado, bien instalado. Todo ello con la intención de que sea posible extraerla las mayores
prestaciones, y de esta forma se posible amortizar en corto plazo la inversión realizada.
EL CÓDIGO TÉCNICO DE LA EDIFICACIÓN Y LA ENERGÍA GEOTÉRMICA
El uso y utilización de la energía geotérmica exime de cumplir con los requisitos del Código Técnico de la
Edificación referentes a la contribución de energía solar mínima para el agua caliente sanitaria, siempre y cuando
se logre un ahorro energético equivalente al exigido por dicha normativa, lo cual se consigue fácilmente ya que el
consumo energético de calefacción es superior al de ACS.
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LA EFICIENCIA DE UNA INSTALACIÓN GEOTÉRMICA
Tiene una eficiencia muy superior a los sistemas tradicionales, es decir, no sólo estamos hablando de un
sistema muy interesante a nivel económico sino también a nivel técnico. Con este principio de funcionamiento
se alcanzan eficiencias muy altas, fíjese por ejemplo, el hecho de que estamos produciendo calor a una
temperatura muy cercana a la deseada, y para hacerlo, utilizamos un elemento captador geotérmico lo
suficientemente grande para poder trabajar con temperaturas de intercambio muy beneficiosas a la hora de
conseguir un alto rendimiento.
Por otro lado, fíjese también, que captamos energía renovable del suelo, del terreno, y a profundidades donde
las variaciones de temperatura que producen a lo largo del año son pequeñas, con lo que la instalación
funciona permanentemente en una franja de rendimiento óptimo.
Es precisamente este hecho lo que hace interesante el uso de esta energía, ya que al ser la temperatura del
terreno prácticamente constante, también lo es la temperatura y las condiciones para el intercambio de calor
en el circuito y como consecuencia es posible conseguir que el rendimiento sea también muy constante a lo
largo de todo el año.
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LA GEOTERMIA ES UNA ENERGIA RENOVABLE
El aprovechamiento de las fuentes de energía renovable (como la energía geotérmica) no requiere de pagos
mensuales ya que son gratuitas, ampliamente disponibles, y a escala humana inagotables. Toda la energía que se
obtenga a partir de las energías renovables supone una eficiente forma de reducir las emisiones de agentes
contaminantes a la atmósfera que tienen su origen en la utilización de fuentes energéticas convencionales. Al
mismo tiempo, supone un importante ahorro de combustibles fósiles, que deberían reservarse al máximo dada su
escasez para futuras generaciones y para su utilización en aplicaciones en las que son insustituibles.
Es una energía renovable y como tal, sujeta a subvención dentro de los distintos programas de apoyo económico
de la Administración Pública.
En el caso del País Vasco consulte con
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SENSIBILIZACIÓN DIVULGACIÓN ASESORÍA TÉCNICA
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