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• Diego Armando Russi Acosta

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INFORME DE LAS SITUACIONES SINGULARES

DIEGO ARMANDO RUSSI ACOSTA

TRABAJO PARA LA ASIGNATURA DE ENERGÍAS RENOVABLES EMERGENTES

PROFESOR MIGUEL ANGEL REY RONCO

UNIVERSIDAD EUROPEA DE ISLAS CANARIAS ESCUELA DE ARQUITECTURA BOGOTÁ – COLOMBIA 01/03/2019

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TABLA DE CONTENIDO OBJETIVOS ......................................................................................................................................3 ACTIVIDAD .......................................................................................................................................4 1.

EDIFICIO PARQUE PONTEVEDRA .....................................................................................5

2.

EDIFICIO UNIVERSIDAD AMERICA DE COLOMBIA ........................................................6

3.

EDIFICIO COLTEJER CAJICA...............................................................................................7

CONCLUSIONES .............................................................................................................................9 BIBLIOGRAFÍA ...............................................................................................................................10

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OBJETIVOS ·

Aplicar los conocimientos obtenidos al diseño de una instalación geotérmica.

·

Analizar y emitir juicios sobre instalaciones geotérmicas.

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ACTIVIDAD Realizar una memoria informe de las situaciones singulares que te llevarían cuando ejerzas como profesional a realizar una recomendación determinada. Denominamos “situación singular” a aquella que condicione o limite la solución de captación a la hora de realizar una instalación geotérmica. Por ejemplo, si la instalación geotérmica va a tener como finalidad climatizar una pequeña vivienda unifamiliar, “una situación singular” sería el que pudiera disponer o no de una pradera adyacente de suficiente extensión que pudiera ser usada para colocar un intercambiador de calor. Otro ejemplo de “situación singular” que condiciona el diseño del sistema de captación es el que bajo la superficie disponible para ello, exista otra instalación, por ejemplo túneles de paso de trenes o tuberías de gas, que nos obligaría a utilizar sondeos de una profundidad y/o dirección que no tuvieran interferencia con esta. Se requiere que pienses en positivo y en negativo: en positivo sería considerar aquellos elementos que resultan favorables para la instalación geotérmica, pudiendo aprovecharse de ellos, y negativos son los elementos que limitan, modifican o impiden realizar la instalación. Debes plantearte también, varios tipos de “situaciones singulares” como las dos del ejemplo, como mínimo 3 y como máximo 5, concretando la situación, describiéndola y resaltando aquello que tiene importancia para la instalación de captación.

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SOLUCIÓN 1. Edificio Parque Pontevedra La vivienda objeto de estudio es una casa que se encuentra ubicado en Bogotá – Colombia, mas exactamente en el nor-occidente de la ciudad en el Barrio Normandia de la localidad de Engativa. Latitud: 4º 40’ 47.4” N Longitud: 74º 06’ 12.6” W La casa fue construida en el 1960 esta situada en un lote de 150 m2. La construcción ocupa 85 m2. Área muros: 180 m2 Área Ventanas: 77 m2 El sistema de climatización geotérmico con intercambiadores de calor verticales cerrados del tipo 2U, es técnicamente sustentable con intercambiadores de 90m de profundidad. Lo anterior, para entregar calefacción con un factor de planta de 12% en modo calefacción. El ahorro económico del sistema de climatización con bomba de calor geotérmica, no son suficientes para obtener un tiempo de retorno de la inversión razonable esta solución es novedosa en el país y, por lo tanto, implica una elevada inversión. El COP de calefacción es para una temperatura de entrada y salida de la bomba de calor geotérmica de 0°C y 35°C. El fluido calo-portador circula a través de un circuito cerrado enterrado en el subsuelo. La temperatura de diseño de calefacción considera cubrir el 100% de la demanda durante el 99% del tiempo que se requiere calefacción. Coeficiente de transmisión envolvente del edificio Vidrio reflectante simple 5,7 Techumbre 0,27 Muros 1,1 Piso transmitancia térmica lineal 1 5

Cimientos geotérmicos: se trata de convertir la estructura resistente de cimentación, mediante pilotes que actúan como captadores de energía geotérmica, para ello se introduce la instalación de captación de energía dentro del tipo de cimentación ,de esta manera el circuito de intercambio se situará debajo del edificio, ahorrando trabajo y espacio. Debe existir una bomba de calor que haga de intercambiador de temperatura entre el espacio para aclimatar y el terreno, para ello es necesario una instalación entre el foco frío y la bomba de calor, a base de tubos de propileno, PVC, o de polietileno de alta densidad. -

Demanda de climatización, datos climatológicos.

El clima de Bogotá es frío – muy seco. El promedio de lluvia total anual es de 797 mm. Durante el año las lluvias se distribuyen en dos temporadas secas y dos temporadas lluviosas. Los meses de enero, febrero, julio y agosto son predominantemente secos Las temporadas de lluvia se extienden desde finales de marzo hasta principios de junio y desde finales de septiembre hasta principios de diciembre. En los meses secos de principios de año, llueve alrededor de 8 días/mes; en los meses de mayores lluvias puede llover alrededor de 18 días/mes. La temperatura promedio es de 13.1 ºC. Al medio día la temperatura máxima media oscila entre 18 y 20ºC. En la madrugada la temperatura mínima está entre 8 y 10ºC, aunque en la temporada seca de inicio de año, las temperaturas pueden bajar a menos de 5ºC, en las madrugadas. El sol brilla cerca de 4 horas diarias en los meses lluviosos, pero en los meses secos, la insolación llega a 6 horas diarias/día. La humedad relativa del aire oscila durante el año entre 77 y 83 %, siendo mayor en los meses de abril y noviembre y menor en julio y agosto.

2. Edificio Universidad America de Colombia Ubicado: Bogotá,Colombia Su temperatura es de 14ºC – 8ºC Clima: frío Elevación: 2650 ms Este salon de estudio cuenta con 165 m2 Altura: 6,35 m Volumen: 602 m3 Superficie de cubierta: 165 m2 6

Envolvente de exterior: carpintería metálica Acero inoxidable: 16,3 W/m-K Vidrio: 0,6 W/m-K Envolvente en enchape acanalado con cámara de aire de 0,34 cm de espesor Enchape: 2,4 W/m-K Aislamiento con fibra de vidrio revestida en su interior con una lamina de drywall. Fibra de Vidrio: 0,03 W/m-K Muros interiores: divisiones en drywall con poliuretano inyectado Poliuretano: 0,018 W/m-K Condiciones exteriores: Temperatura: 14,5 Cº - 5,8 C º Condiciones interiores: Temperatura variable a actividad al interior. Ganancias y pérdidas de calor sensible por cerramientos opacos (muros): Permanece estable. El edificio presenta una demanda de potencia máxima de 38kcal/hm3, se encuentra en un clima frío y corrientes de aire, con materialidad de poca conductividad térmica. Con una necesidad de calefacción debido a sus espacios amplios y materiales. Situación singular: El método que se considero mas propicio fue el de tubos provenzales, método por el cual se entierra el tubo a una profundidad suficiente entre 2 y 5 metros, para encontrar una temperatura de suelo estable que no a sido afectada por condiciones exteriores y hacer pasar aire por los tubos. Al entrar en contacto con esta temperatura estable en el subsuelo, siendo una temperatura mayor a la exterior, se logra el calentamiento del edificio, luego se hace circular el aire extraído al interior de edificio y así generar todo el circuito. Los resultados obtenidos permiten demostrar que se lograría un ahorro energético significativo, la reducción es de un 20% , traducido a costos económicos se puede decir que se produce una disminución del costo en un 50%, lo cual sera muy adecuado 3. Edificio Coltejer Cajica. 7

Ubicación: Cajica, Cundinamarca. Temperatura: 10 ºC Area: 29,84 m2 Altura: 2,50 m Numero de pisos: 5 Envolvente: Ladrillo: 15 cm espesor Muros interiores: drywall con fibra de vidrio como aislante Vidrio Puerta: Metálica Pisó: Madera Laminada Superficie de techo: 29,84 m2 Condiciones interiores: Temperatura variable a actividad al interior, permanencia de personas de 19 personas ganando calor frecuentemente aproximadamente de 30W/m2. Ganancias y pérdidas de calor sensible por cerramientos opacos (muros): Ganancia 98,4 W Situación Singular Para el sistema de distribución de calor se usó losa radiante en cada piso del edificio para entregar de forma uniforme el calor aportado por la bomba de calor y producir el confort térmico necesario. Bomba de calor: Se utilizó una bomba de calor agua/agua, modelo WVH-24V1DA, modelo distribuido por la empresa sueca Energy Save Intercambiador de calor: incorporar una doble tubería en los pilote de fundación, de manera de no disminuir el número de sondas geotérmicas, así obtener la misma cantidad de energía del subsuelo, pero lograr una distancia mayor entre cada cimentación termo activa. 8

La distribución sera de doble tubería de intercambiadores de calor. El sistema geotermico sera en U, con pilotes en concreto reforzado y tubería pvc embebida de 1”, este sistema se elige debido a la deficiencia térmica que hay, debe generar calor frecuente debido a que la materialidad no tiene alta conductividad, y la temperatura externa siempre es fría.

CONCLUSIONES · Las condiciones exteriores, la materialidad y las condiciones interiores definen ell tipo de energía Geotérmica que se debe usar en cada caso específico. · Es importante en un nuevo emplazamiento definir la materialidad de la edificación de acuerdo a las condiciones climáticas en el que se ubicará, ya que cada material tiene una conductividad térmica diferente que puede ser favorable para cada situación particular.

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BIBLIOGRAFÍA IDEAM. (s.f.). CARACTERÍSTICAS CLIMATOLÓGICAS DE CIUDADES PRINCIPALES Y MUNICIPIOS TURÍSTICOS. Recuperado el Febrero de 2019, de http://www.ideam.gov.co/documents/21021/21789/1Sitios+turisticos2.pdf/cd 4106e9-d608-4c29-91cc-16bee9151ddd Kuri, A. B. (s.f.). Cálculo de Transmisión en elementos constructivos. Recuperado el Febrero de 2019, de https://www.mundohvacr.com.mx/2008/07/calculo-de-transmision-enelementos-constructivos-y-temperatura-de-sus-superficies/

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