Hibridación de Tecnologías para Edificios

Hibridación de tecnologías para edificios

Se necesitan conocer parámetros como el tipo de construcción, la envolvente, los materiales, las características bioclimáticas de la zona, las energías renovables locales, las necesidades del edificio (calefacción, refrigeración, ACS) y la normativa existente.
Es fundamental evaluar las cargas térmicas del edificio para la calefacción y la refrigeración, de forma mensual y horaria, esto permite optimizar la selección de las tecnologías.
Se deben considerar los picos de energía que un edificio puede requerir, además del peor día del año.
La hibridación tecnológica es una elección inteligente para edificios de gran tamaño, ya que maximiza el rendimiento de las diferentes energías renovables y no renovables.
Se pueden combinar tecnologías como geotermia, aerotermia, energía solar, biomasa y gas.
La geotermia tiene un alto coste inicial pero un bajo coste de operación.
La potencia dimensionada del sistema depende del uso del edificio y la potencia media que se utilizará.
Edificios con uso constante y pocas variaciones necesitan una potencia dimensionada mayor.
Los edificios de oficinas que se utilizan durante 8 horas al día o los fines de semana permiten ajustar la potencia dimensionada.
Se debe analizar el rendimiento de cada tecnología:
- Calderas de gasoil/gas: 65-99% de rendimiento
- Caldera de biomasa: 80-95% de rendimiento
- Bombas de calor geotérmicas: de 2,5 a 3,5 kW térmicos por cada kW eléctrico consumido
- Geotermia: 4,96 kW térmicos por cada kW eléctrico consumido
Se deben presentar al promotor diferentes opciones de inversión, estudios de amortización y costes de operación.
La amortización de un sistema geoterm puede ser de 5 o 6 años.
Se realizan test de respuesta geotérmicos para estimar el recurso geotérmico, se realiza una prueba piloto con un pozo de las mismas características que los que se implementarán finalmente.
La distribución térmica puede ser de baja temperatura (mejor rendimiento con bombas de calor, aerotermia y geotermia) o alta temperatura (radiadores).
Los sistemas de baja temperatura son: radiante refrescante, techo refrescante, radiadores de baja temperatura o fancoils.

Ejemplos de sistemas híbridos

Edificio en Rivas con 92 viviendas que necesitaba 500 kW de potencia térmica.
- Se instalaron 5 bombas de calor de 100 kW cada una.
- Se implementó un proyecto híbrido de geotermia y aerotermia.
- Se colocaron 2 bombas de calor geotérmicas para cubrir 250 kW y 250 kW de aerotermia.
- Se instalaron bombas de calor capaces de impulsar agua a los pozos geotérmicos y a las unidades aerotérmicas en la cubierta.
- El sistema funciona de forma inteligente: selecciona la mejor fuente de energía en función de las temperaturas, puede funcionar con ambas tecnologías o con una sola.
- El sistema geotérmico es normalmente la mejor opción ya que la temperatura es constante alrededor de 20°C todo el año.
- Se puede utilizar la aerotermia para producir agua caliente sanitaria en verano.
Colegio mayor Moncloa en Madrid.
- Se instaló un equipo de 57 kW de bomba de calor geotérmica para la base energética.
- Se complementó con 6 calderas de gas de 100 kW y una bomba de calor aerotérmica en cubierta para cubrir los picos.
- Se utiliza un sistema de control para dar prioridad a la tecnología geotérmica.
- La distribución es por suelo radiante refrescante y fancoils.
Hangar para Airbus A400 en Sevilla.
- Se realizó un proyecto híbrido de geotermia y aerotermia.
- Se realizaron 18 perforaciones geotérmicas de 110 metros cada una con 450 kW de bomba de calor geotérmica.
- Se cubrieron los picos de potencia con bombas de calor aerotérmicas.
- Se instaló un sistema de distribución híbrido: suelo radiante bajo la losa del hangar y conductos textiles de calefacción y refrigeración en el techo.
- El suelo radiante actúa como elemento distribuidor de base, mientras que los conductos sirven para climatizar rápidamente el edificio.
- El suelo radiante proporciona una temperatura constante, lo que evita que se pierda la climatización cuando se abre la puerta para la entrada de la aeronave.

Recomendaciones del texto

La hibridación tecnológica es una solución inteligente para edificios de gran tamaño.
Es importante estimar las necesidades energéticas del edificio, considerando los picos de energía que necesitará.
Se debe valorar el rendimiento de cada tecnología para tomar una decisión informada.
Es importante realizar estudios de amortización y costes de operación para presentar al promotor las diferentes opciones.
Se deben realizar test de respuesta geotérmicos para evaluar el recurso geotérmico.
Los sistemas de baja temperatura ofrecen un mayor rendimiento.
Los sistemas híbridos permiten optimizar el funcionamiento del edificio y reducir el consumo energético.

Hibridación de tecnologías para edificios

La hibridación tecnológica es una solución inteligente para edificios de gran tamaño, se aprovechan al máximo las energías renovables y las no renovables
Se necesitan conocer diferentes parámetros del edificio: tipo de edificación, envolvente, materiales, características bioclimáticas, energías renovables locales, necesidades del edificio (calefacción, refrigeración, ACS) y normativa existente.

Evaluación de cargas térmicas del edificio y picos de energía

Se deben evaluar las cargas térmicas del edificio para la calefacción y la refrigeración, de forma mensual y horaria, esto permite optimizar la selección de las mejores tecnologías
Se deben considerar los picos de energía que un edificio puede requerir, además del peor día del año.

Tecnologías para la hibridación de edificios

La hibridación tecnológica consiste en combinar tecnologías como geotermia, aerotermia, energía solar, biomasa y gas.
La geotermia tiene un alto coste inicial pero un bajo coste de operación.
La potencia dimensionada del sistema depende del uso del edificio y la potencia media que se utilizará, edificios de uso constante y pocas variaciones necesitan una potencia dimensionada mayor.
Se debe analizar el rendimiento de cada tecnología:
- Calderas de gasoil/gas: 65-99% de rendimiento
- Caldera de biomasa: 80-95% de rendimiento
- Bombas de calor geotérmicas: de 2,5 a 3,5 kW térmicos por cada kW eléctrico consumido
- Geotermia: 4,96 kW térmicos por cada kW eléctrico consumido

Análisis económico y estudios de amortización

Se deben presentar al promotor diferentes opciones de inversión, estudios de amortización y costes de operación para el sistema híbrido.
La amortización de un sistema geotérmico puede ser de 5 o 6 años.

Análisis del recurso geotérmico

Se realizan test de respuesta geotérmicos para estimar el recurso geotérmico, se realiza una prueba piloto con un pozo de las mismas características que los que se implementarán finalmente.

Distribución térmica

La distribución térmica puede ser de baja temperatura (mejor rendimiento con bombas de calor, aerotermia y geotermia) o alta temperatura (radiadores).
Los sistemas de baja temperatura son: radiante refrescante, techo refrescante, radiadores de baja temperatura o fancoils.

Ejemplos de sistemas híbridos

Edificio en Rivas (92 viviendas): Se instalaron 5 bombas de calor de 100 kW cada una, un proyecto híbrido de geotermia y aerotermia con 2 bombas de calor geotérmicas y 2 de aerotermia. El sistema funciona de forma inteligente seleccionando la mejor fuente de energía en función de las temperaturas.
Colegio mayor Moncloa en Madrid: Se instaló un equipo de 57 kW de bomba de calor geotérmica junto con 6 calderas de gas de 100 kW y una bomba de calor aerotérmica en cubierta. Se utiliza un sistema de control para dar prioridad a la tecnología geotérmica.
Hangar para Airbus A400 en Sevilla: Se realizó un proyecto híbrido de geotermia y aerotermia, 18 perforaciones geotérmicas de 110 metros cada una con 450 kW de bomba de calor geotérmica. Se cubrieron los picos de potencia con bombas de calor aerotérmicas. Se instaló un sistema de distribución híbrido de suelo radiante y conductos textiles.

Recomendaciones del texto

La hibridación tecnológica es una solución inteligente para edificios de gran tamaño.
Es importante estimar las necesidades energéticas del edificio, considerando los picos de energía que necesitará.
Se debe valorar el rendimiento de cada tecnología para tomar una decisión informada.
Se debe realizar un estudio de amortización y costes de operación para presentar al promotor las diferentes opciones.
Se deben realizar test de respuesta geotérmicos para evaluar el recurso geotérmico.
Los sistemas de baja temperatura ofrecen un mayor rendimiento.
Los sistemas híbridos permiten optimizar el funcionamiento del edificio y reducir el consumo energético.