ENERGIA GEOTÉRMICA

&

SISTEMAS DE CLIMATIZAÇÃO

ENERGIA GEOTÉRMICADefinição

Recurso geotérmico - Fluidos e formações geológicas do sub-solo, de temperatura elevada, cujo calor seja suscetível de aproveitamento (DL 87/90 e 90/90 de 16 de Março)

• Energia geotérmica de “alta entalpia”Aproveitamento de calor existente no sub-solo, através de um Aproveitamento de calor existente no sub-solo, através de um fluido a temperatura elevada, mais de 150 ºC. Ex: Produção eletricidade

• Energia geotérmica de “baixa entalpia” Aproveitamento do calor entre 20 ºC e 150 ºC. Ex 1: Instancias termais, produções agrícolas. Combinação de aproveitamento de calor e aproveitamento da própria água para utilização direta.Ex 2: Aproveitamento do calor do solo para sistemas de climatização

ENERGIA GEOTÉRMICA APLICADA A SISTEMAS DE CLIMATIZAÇÃO

CIRCUITOS ABERTOS• Nos circuitos abertos, a

água de um aquífero ou lago é utilizada para as trocas de calor com o trocas de calor com o equipamento geotérmico de climatização

• Serão necessários filtros de água e permutadores devido aos contaminantes da água.

ENERGIA GEOTÉRMICA APLICADA A SISTEMAS DE CLIMATIZAÇÃO

CIRCUITOS FECHADOS

• No solo, a aprox. 1m profundidade, a temperatura é estável, pode oscilar entre 12ºC no Inverno e 16 ºC no Verão. no Inverno e 16 ºC no Verão.

• É o aproveitamento desta temperatura constante que permite aos sistemas de climatização, através de um sistema geotérmico, retirar ou dissipar calor.

ENERGIA GEOTÉRMICA APLICADA A SISTEMAS DE CLIMATIZAÇÃO

CAPTAÇÃO VERTICAL CAPTAÇÃO HORIZONTAL

CIRCUITOS FECHADOS

ENERGIA GEOTÉRMICA APLICADA A SISTEMAS DE CLIMATIZAÇÃO

CAPTAÇÃO HORIZONTAL

CIRCUITOS FECHADOS

• Tubagem colocada a aprox. 70 cm de profundidadeprofundidade

• Mais fácil e económico de instalar

• Necessita de uma área bastante maior (entre 1,5 a 2 vezes a área a climatizar)

ENERGIA GEOTÉRMICA APLICADA A SISTEMAS DE CLIMATIZAÇÃO

CAPTAÇÃO VERTICAL

CIRCUITOS FECHADOS

• Sondas terão entre 70 a 120m de profundidade

• Energeticamente é mais • Energeticamente é mais eficiente que a instalação horizontal

• Área de implantação menor

• Custo de instalação mais elevado

ENERGIA GEOTÉRMICACircuitos Fechados

REQUISITOS DIMENSIONAMENTO CIRCUITOS FECHADOS VERTICAIS

• Estudo geológico do terreno• Profundidade entre 70 a 120 m• Distância mínima entre furos de 6 a 8 m• Distância mínima entre furos de 6 a 8 m• Rácio de 50 W/ml

Ex: Potência Térmica=100 kW 16 Furos com 100 m de profundidade

• Dimensionamento dos furos para a Potência Térmica predominante no edifício

SISTEMAS CLIMATIZAÇÃO GEOTÉRMICOSCOMPONENTES DO SISTEMA

REALIZAÇÃO DOS FUROS DO SISTEMA GEOTÉRMICO

SISTEMAS CLIMATIZAÇÃO GEOTÉRMICOSCOMPONENTES DO SISTEMA

Tubo em PEAD (Hight Density Polyethylene Pipe)

• Furação do solo com máquina perfuradora

• Introdução das sondas geotérmicas

REALIZAÇÃO DOS FUROS GEOTÉRMICOS

geotérmicas

• Enchimento com betonite para aumentar as trocas de calor

• Enchimento das sondas geotérmicas com água glicolada (30% glicol)

SISTEMAS CLIMATIZAÇÃO GEOTÉRMICOSCOMPONENTES DO SISTEMA

BOMBA CALOR GEOTÉRMICAEQUIPAMENTOS TRANSFERÊNCIA DE CALOR

• Ventiloconvectores

• Pavimento Radiante

SISTEMAS CLIMATIZAÇÃO GEOTÉRMICOSCOMPONENTES DO SISTEMA

BOMBA CALOR GEOTÉRMICA – ESQUEMA DE FUNCIONAMENTO

ENERGIA GEOTÉRMICA E SISTEMAS DE CLIMATIZAÇÃO

VANTAGENS

• Sistemas muito eficientes

Verão: EER = 5

Inverno: COP = 4

DESVANTAGENS

• Custo do Investimento Inicial mais elevado

• Área de terreno para implementação do circuitos

Inverno: COP = 4

baixas emissões de CO2

• Equipamento instalado em Área Técnica interior, não existe ruído para exterior

• Durabilidade do equipamento

implementação do circuitos de captação

EDIFÍCIO EM ESTUDO – HOTEL LOULÉ

EDIFÍCIO EM ESTUDO – HOTEL LOULÉ

EDIFÍCIO ÁREA (m2)

26 Moradias 11 200

Centro de Conferências eFitness

1260

SPA 1 310

Hotel e Área Serviços 3 430Hotel e Área Serviços 3 430

Total (inc. AT) 23 400

POTÊNCIA (kW)

POT. AQUECIMENTO 840 kW

POT. AQS --

POT. ARREFECIMENTO 1 320 kW

POT. PARA PISCINAS (24/7) 300 kW

EDIFÍCIO EM ESTUDO – HOTEL LOULÉ

ÁREA DE IMPLANTAÇÃO DOS FUROS GEOTÉRMICOS

EDIFÍCIO EM ESTUDO – HOTEL LOULÉ

COMPONENTES DO SISTEMA DE CLIMATIZAÇÃO

SISTEMA GEOTERMIA: 300 FUROS COM 100 M PROFUNDIDADE LIGADOS COM SOLUÇÃO DE COLETOR EM ANEL

EQUIPAMENTO DE PRODUÇÃOEQUIPAMENTO DE PRODUÇÃO•BCG POR MORADIA•BCG ED. SPA•BCG ED. CENTRO CONFERÊNCIAS•BCG HOTEL E SERVIÇOS•BCG PISCINAS

EQUIPAMENTOS TRANSFERÊNCIA•VENTILOCONVECTORES•UTAN – AR NOVO

EDIFÍCIO EM ESTUDO – HOTEL LOULÉ

Bomba Calor Geotérmica

Chiller/BC

€/ano €/ano

Custos Anuais obtidos por Simulação Dinâmica

Geotérmica€/ano

€/ano €/ano

Climatização Ambiente (Arref + Aquecimento)

162 186 177 674 -15 488

AQS Vilas 22 199 32 065 -9 866

AQS Hotel 6 239 9 011 -2 773

Piscinas 75 391 103 663 -28 272

Total 266 014 322 413 -56 398

EDIFÍCIO EM ESTUDO – HOTEL LOULÉ

SISTEMA CLIMATIZAÇÃO GEOTÉRMICO

SISTEMA GEOTÉRMICO

CUSTO (€)

Furos Geotérmicos 900 000

Anel 45 000

Bombas 30 000

SISTEMA CONVENCIONAL

SISTEMAPRODUÇÃO HOTEL

CUSTO (€)

Chillers/Bomba de Calor (#7) 333 850

Vilas - BC (#81) 762 750Bombas 30 000

Glicol 60 000

Vilas - BC (#81) 762 750

SISTEMAPRODUÇÃO

CUSTO (€)

BCG ( #44) + Permutadores + Depósitos Acumulação

865 250

TOTAL 1 900 250

TOTAL 1 096 600

PAYBACK SIMPLES = 14,3 ANOS

EDIFÍCIO EM ESTUDO – HOTEL LOULÉ

OBRIGADA PELA VOSSA ATENÇÃO