Projecto e Dimensionamento de Sistemas Geotérmicos Superficiais

Tamanho: px

Começar a partir da página:

Download "Projecto e Dimensionamento de Sistemas Geotérmicos Superficiais"

Carlos Chaplin Castro
8 Há anos
Visualizações:

1 Projecto e Dimensionamento de Sistemas Geotérmicos Superficiais

2 BOMBAS DE CALOR GEOTERMICAS e as suas soluções FACTORES DECISIVOS e os seus benefícios POTENCIAL DO SOLO acesso; características; perfuração PROJECTO E INSTALAÇÃO garantir a sua execução por técnicos qualificados; controlo de custos GARANTIR UMA UTILIZAÇÃO EFICIENTE analise de viabilidade; monitorização; manutenção

INSTALAÇÃO garantir a sua execução por técnicos qualificados; controlo de

3 SISTEMAS GEOTERMICOS NOS SISTEMAS GEOTÉRMICOS A ENERGIA PARA AQUECIMENTO E ARREFECIMENTO DOS EDIFÍCIOS EXPLORA A ESTABILIDADE DA TEMPERATURA DO SOLO OU DE AQUÍFEROS, SENDO UMA FONTE DE ENERGIA CONSTANTE, INESGOTÁVEL E GRATUITA AO LONGO DO ANO.

ESTABILIDADE DA TEMPERATURA DO SOLO OU DE AQUÍFEROS, SENDO

SISTEMAS GEOTERMICOS TIPOS DE CAPTAÇÃO TIPOS DE CAPTAÇÃO SISTEMAS ABERTOS É captada e reintroduzida a água de um aquífero existente no local O retorno (reintrodução) depende da quantidade de água

4 SISTEMAS GEOTERMICOS TIPOS DE CAPTAÇÃO TIPOS DE CAPTAÇÃO SISTEMAS ABERTOS É captada e reintroduzida a água de um aquífero existente no local O retorno (reintrodução) depende da quantidade de água extraída Mais eficiente que os sistemas fechados; necessidade de menos furos Custo/Benefício mais rentável que os sistemas fechados Pode ser utilizado o arrefecimento passivo sem necessitar de recorrer à bomba de calor

Mais eficiente que os sistemas fechados; necessidade de menos furos Custo/Benefício mais rentável que

5 SISTEMAS GEOTERMICOS TIPOS DE CAPTAÇÃO TIPOS DE CAPTAÇÃO SISTEMAS FECHADOS - Vertical A permuta é realizada através da circulação do fluido por uma tubagem que é introduzida no solo verticalmente Por ser utilizado em quase todos os tipos de solos Menos eficiente do que os sistemas abertos; necessidade de mais furos Custo/Benefício menos rentável que os sistemas abertos Pode ser utilizado o arrefecimento passivo sem necessitar de recorrer à bomba de calor

todos os tipos de solos Menos eficiente do que os sistemas abertos; necessidade de mais furos Custo/Benefício

6 SISTEMAS GEOTERMICOS TIPOS DE CAPTAÇÃO TIPOS DE CAPTAÇÃO SISTEMAS FECHADOS - Horizontal A permuta é realizada através da circulação do fluido por uma tubagem que é colocada no solo horizontalmente Necessita de mais área para a sua colocação

através da circulação do fluido por uma tubagem que é

7 SISTEMAS GEOTERMICOS FACTORES DECISIVOS Possibilidade de utilização de recursos (águas cinzentas, etc.) NÃO Sistema Aberto (Aquífero), Poço existente ou necessidade de NÃO Rocha, Boa condutibilidade NÃO Espaço para sistema horizontal, Facilidade de escavação NÃO Espaço para colocação de um sistema vertical SIM SIM SIM SIM Avaliar recursos Licenciamentos, etc. Boa disponibilidade Avaliação da disponibilidade térmica SIM desiquilíbrio térmico do solo, e/ou oportunidade de acumulação térmica Teste de resposta térmica do Solo Test o aquífero, Análise química Outro sistema de Climatização Sistema hibrido SIM Desenvolvimento do Projecto

NÃO Espaço para colocação de um sistema vertical SIM SIM SIM SIM Avaliar recursos Licenciamentos, etc.

8 SISTEMAS GEOTERMICOS VANTAGENS VANTAGENS Eficiência energética Simplicidade Baixo custo de manutenção Recuperação de AQS em modo de arrefecimento Sem necessidade de colocação de equipamento no exterior Solução bastante compacta; menor espaço técnico Solução bastante ecológica Menor potência contratada Mais liberdade na solução arquitectónica Melhor conforto térmico

equipamento no exterior Solução bastante compacta; menor espaço técnico Solução bastante

9 SISTEMAS GEOTERMICOS DESVANTAGENS DESVANTAGENS Custo inicial Apesar da eficiência da solução, falta de incentivos Falta de técnicos qualificados Pouco mercado, pelo que existem poucas empresa profissionais

falta de incentivos Falta de técnicos qualificados

SISTEMAS GEOTERMICOS Um edifício passivo tem um elevado potencial para a implementação de um sistema de bombas de calor geotérmicas edifício devidamente isolado e uma adequada ventilação natural; se

10 SISTEMAS GEOTERMICOS Um edifício passivo tem um elevado potencial para a implementação de um sistema de bombas de calor geotérmicas edifício devidamente isolado e uma adequada ventilação natural; se reduzirmos as necessidades térmicas, menores é o sistema geotérmico Baixas necessidades permitem implementar solução de baixa temperatura; pavimento radiante em aquecimento e arrefecimento Introdução de sistemas renováveis de forma a reduzir as necessidades do edifício (solar térmico; fotovoltaico)

é o sistema geotérmico Baixas necessidades permitem implementar solução de baixa temperatura; pavimento radiante em

11 SISTEMAS GEOTERMICOS POTENCIAL DO SOLO O sucesso dos sistemas geotérmicos são fortemente dependentes das condições do solo. Uma correcta análise do solo é essencial para a sua viabilidade e escolha de tecnologia a aplicar Análise de viabilidade preliminar Análise mais detalhada 3 semanas Carta de caracterização geológica de Portugal. Poderá dar uma indicação do que poderá ser expectável encontrar no local. 2 a 4 semanas O desempenho dos poços próximos pode dar uma ideia mais detalhada da disponibilidade do aquífero. Atenção que pode haver variações dentro do próprio terreno. Contratação de um teste de resposta térmica 1 a 2 mêses de furação; 1 semana em ensaios; 2 a 3 semanas relatório final O teste de resposta térmica é fundamental para uma correcta caracterização das propriedades térmicas do solo.

de Portugal. Poderá dar uma indicação do que poderá ser expectável encontrar no local. 2 a 4 semanas O desempenho dos poços próximos pode dar uma ideia mais detalhada da disponibilidade do aquífero.

12 SISTEMAS GEOTERMICOS POTENCIAL DO SOLO Realização de sondagens do solo no local de forma a ter uma indicação do que será expectável Realização de diversos furos, podem ser caros, mas reduzem o risco e podem ser reutilizados na instalação Solicitar um preço unitário por perfuração Estimar um número máximo e mínimo de furos necessários Se existe a disponibilidade de um aquífero, considerar um sistema aberto

podem ser reutilizados na instalação Solicitar um preço unitário por perfuração Estimar um número

13 SISTEMAS GEOTERMICOS PROJECTO INSTALAÇÃO Para o sucesso da instalação deverá desenvolver-se um trabalho colaborativo com parceiros que tenham experiência nas soluções que se pretende desenvolver Envolvimento na fase preliminar do projecto Envolvimento das empresas de prospecção; dados para o desenvolvimento do projecto; Oportunidade de optimisação e de proceder a alterações; Adaptação do projecto de arquitectura em função da solução a implementar; Controlo de custos. 13

projecto Envolvimento das empresas de prospecção; dados para o desenvolvimento do projecto; Oportunidade de

14 SISTEMAS GEOTERMICOS PROJECTO INSTALAÇÃO Gerir a qualidade na fase de Instalação/Execução é vital para o sucesso da instalação: localização dos furos/poços longe da actividade decorrente da obra do edifício de forma a minimizar o seu impacto no normal decurso da obra; métodos de perfuração simples de forma a reduzir os seus custos e remoção do solo; sinalização dos furos/poços pode evitar danos causados pelo decorrer de outras actividades da obra; garantir uma boa qualidade no revestimento para a profundidade correta, os furos podem entrar em colapso assegurar a colocação do equipamento de segurança, assim como o seu comissionamento, antes de testar o sistema. 14

e remoção do solo; sinalização dos furos/poços pode evitar danos causados pelo decorrer de outras actividades da obra; garantir uma boa qualidade no revestimento para

15 SISTEMAS GEOTERMICOS PROJECTO INSTALAÇÃO Profissionais especializados e com experiência reduz os ricos O envolvimento de todos na fase preliminar optimiza o desenvolvimento do projecto e tem um maior controlo dos custos A solução a implementar deverá ser simples de forma a optimizar o controlo da instalação 15

optimiza o desenvolvimento do projecto e tem um maior controlo dos custos A

SISTEMAS GEOTERMICOS GARANTIR UMA UTILIZAÇÃO EFICIENTE O comissionamento, a monitorização e os contratos de manutenção são normalmente descorados, mas vitais para garantir que a instalação funcione

16 SISTEMAS GEOTERMICOS GARANTIR UMA UTILIZAÇÃO EFICIENTE O comissionamento, a monitorização e os contratos de manutenção são normalmente descorados, mas vitais para garantir que a instalação funcione conforme prevista Um controlo simples e uma monitorização contínua permite verificar o funcionamento do sistema; ponto de funcionamento optimizado; detecção de avarias; Manter o envolvimento da equipa durante o comissionamento O comissionamento deverá ser acompanhado durante algum tempo de forma a verificar o seu comportamento durante as alterações sazonais A equipa de manutenção deverá ser acompanhada pela equipa projectista 16

ponto de funcionamento optimizado; detecção de avarias; Manter o envolvimento da equipa durante o comissionamento O comissionamento deverá ser acompanhado

17 Sistema Custos Pay-Back Simples Geotermia SISTEMAS GEOTERMICOS EXEMPLO PRÁTICO Equipamento energético Geotermia Custo AVAC: ; 232 /m 2 Consumo energético anual: kwh.ano; Sistema de tratamento ambiente de Pavimento Radiante 31,71 kwh/m 2.ano Solução de Ventilação de Extracção por depressão nos sanitários Emissões de CO2 equivalente: Kg; 11 kg/m 2 Custo anual de exploração: ; 3,5 /m 2 Chiller e Caldeira versus Geotermia Diferença de custo de investimento: Diferença de custo de exploração: Pay-back Simples: 5,6 anos Chiller e Caldeira Equipamento energético Chiller com Caldeira Custo AVAC: ; 192 /m 2 Chiller e Caldeira versus VRV e Caldeira Sistema de tratamento ambiente de Ventiloconvectores Consumo energético anual: kwh.ano; Diferença de custo de investimento: embutidos 78,86 kwh/m 2.ano Solução de Ventilação de Extracção por depressão nos Diferença de custo de exploração: sanitários Emissões de CO2 equivalente: Kg; 25,2 kg/m Custo anual de exploração: ; 10,6 /m 2 Pay-back Simples: 10,9 anos VRV e Caldeira Equipamento energético VRV com Caldeira Custo AVAC: ; 153 /m 2 VRV e Caldeira versus Geotermia Sistema de tratamento ambiente de Unidades Interiores Consumo energético anual: kwh.ano; Diferença de custo de investimento: embutidas 100 kwh/m 2.ano Solução de Ventilação de Extracção por depressão nos Emissões de CO2 equivalente: kg; Diferença de custo de exploração: sanitários 32,6 kg/m Custo anual de exploração: ; 14,2 /m 2 Pay-back Simples: 7,4 anos 17

ano Solução de Ventilação de Extracção por depressão nos sanitários Emissões de CO2 equivalente: 3 863 Kg; 11 kg/m 2 Custo anual de exploração: 1 221 ; 3,5 /m 2 Chiller e Caldeira versus Geotermia

18 OBRIGADO PELA ATENÇÃO

19 CREATING STRONG LINKS WITH OUR CLIENTS Portugal Sede Rua dos Lagares d El Rei 19 A 1º LISBOA Tel Fax quadrante@qd-eng.com Espanha - Madrid P. de Castellana 135, 7ª Pl MADRID Tel Fax quadrante@qd-eng.com Brasil São Paulo Rua Porto Martins, 546 Brooklin Paulista São Paulo - SP Tel Fax moliveira@qd-eng.com Chile Santiago Andrés de Fuenzalida, 17, of. 11 Providencia, Santiago, Chile F: +(56 2) M: +(56 9) ptomas@procesl.pt 19 Algérie - Alger Tour Algeria Business Centre 11eme étage Pins Maritimes El Mohammadia, ALGER Tel Fax jmonteiro@qd-eng.com Angola - Luanda Rua Comandante Dangeroux 96 Bairro de Alvalade Tel quadrante@qd-eng.com Moçambique Maputo Complexo da Matuteia, Estrada da Namaacha km-6, Estrada Nacional nº nº 1048 Matola Tel Fax jcouto@qd-eng.com Guinea Equatorial - Malabo Edificio Da Vinci oficina 209 Autopista del aeropuerto Km 4 Malabo 2 Bioko Norte Tel quadrante@qd-eng.com

com Brasil São Paulo Rua Porto Martins, 546 Brooklin Paulista 04570-140 São Paulo - SP Tel +55 11 3513 2700 Fax +55 11 5506 9227 E-mail: moliveira@qd-eng.

Documentos relacionados

ENERGIA GEOTÉRMICA & SISTEMAS DE CLIMATIZAÇÃO

ENERGIA GEOTÉRMICA & SISTEMAS DE CLIMATIZAÇÃO ENERGIA GEOTÉRMICA Definição Recurso geotérmico -Fluidos e formações geológicas do sub-solo, de temperatura elevada, cujo calor seja suscetível de aproveitamento