anÁlisis econÓmico climatizaciÓn de vivienda con geotermia frente a otras energÍas...
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Análisis económico de la climatización de una vivienda de 503 m2 a climatizar en Pereiro de Aguiar-Ourense-Galicia-España con geotermia frente al uso de otras energías convencionalesTRANSCRIPT
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Diseño Sustentable y Arquitectura Bioclimática en Vivienda Unifamiliar 1 Alejandro Girola Enrique González
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ANÁLISIS ECONÓMICO CLIMATIZACIÓN DE VIVIENDA UNIFAMILIAR CON GEOTERMIA FRENTE A OTRAS ENERGIAS CONVENCIONALES
CASO DE ESTUDIO: VIVIENDA 503 M2 A CLIMATIZAR EN PEREIRO DE AGUIAR-OURENSE-GALICIA-ESPAÑA
VIII.1. INTRODUCCIÓN Y JUSTIFICACIÓN DEL ANÁLISIS ECONÓMICO CENTRADO EN EL ESTUDIO DE LAS ENERGÍAS RENOVABLES PROYECTADAS (GEOTERMIA CON APOYO SOLAR)
El estancamiento económico en el que se encuentra la mayoría de los países
industrializados ha provocado un cambio de rumbo respecto a la tendencia imperante
durante los ‘treinta gloriosos de la reconstrucción’, marcados por un fuerte crecimiento y por
la euforia consumista. Un reparto equilibrado de la riqueza pasa por reducir todas esas
necesidades, creadas frecuentemente de manera artificial por una sociedad de consumo
bajo la influencia de los medios de comunicación. Este decrecimiento amistoso puede
traducirse, en términos arquitectónicos, por una austeridad voluntaria: un minimalismo
formal, el empleo de elementos recuperados, la prioridad otorgada a los materiales
reciclables o reciclados.
El diseño de un a edificación desde el punto de vista de una arquitectura sostenible,
bioclimática: análisis del entorno, elección adecuada de técnicas constructivas, materiales
sostenibles y sistemas energéticos renovables. También se debe plantear la utilización de
residuos de la construcción, y que el propio edificio sea fácil de demoler, con la consiguiente
disminución del consumo de energía; algunos de sus elementos pueden ser reutilizables. Es
decir existen numerosas maneras para mejorar la arquitectura actual con el fin de que sea
más eficaz desde el punto de vista medioambiental, aparte de más económica.
Creemos que el ciudadano va a ser cada vez más consciente de las grandes ventajas
que lleva consigo la construcción sostenible: el ahorro económico y aumento de calidad de
vida. Esto finalmente se reflejará en la actividad inmobiliario, de manera que los promotores
irán orientando sus productos a la nueva tendencia. Este cambio depende únicamente de los
arquitectos, pues los clientes, hoy por hoy, no tienen mucha información sobre sostenibilidad
y los promotores crean el producto que el mercado demanda.
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El arquitecto debe prestar atención en todo momento no sólo a desarrollar su
necesidad de expresión y de investigación arquitectónica, además de satisfacer las
necesidades de su cliente, sino que debe plantearse realizar, a igual coste, una arquitectura
lo más eficiente posible desde el punto de vista energético.
En nuestra opinión, el profesional tiene la responsabilidad de crear una arquitectura
más sostenible. Durante todo el proceso de toma de decisiones de proyecto, el arquitecto lo
debe tener en cuenta; cuando decide la orientación de un edificio o su forma, la tipología y
disposición de los huecos, el tipo de carpinterías, cuando diseña la fachada del edificio o
cuando elige los materiales y las tecnologías que van a hacer realidad el hecho
arquitectónico. Todo ello no implica un mayor coste ni un detrimento de la calidad
arquitectónica, y mucho menos del nivel de bienestar de las personas, que siempre será
mayor.
Decir que este Análisis Económico, lo centramos en el estudio de la instalación de energías renovables proyectada (energía geotérmica para climatización mediante suelo radiante, con apoyo de paneles solares térmicos para producción de ACS) en relación al que se podría haber obtenido en el caso de que se hubiese optado por instalaciones convencionales con gas o gasóleo. La justificación de realizar solamente
el estudio económico enfrentando la instalación de energías renovales proyectada a las
instalaciones convencionales, y no realizar el estudio en todos los aspectos de una
construcción sostenible y bioclimática, radica en que la realización del presente proyecto fin
de master, tiene un tiempo finito. Por lo que hemos decidido acotar la profundidad los temas
a tratar, con el afán de tocar todos los aspectos del diseño sostenible y arquitectura
bioclimática.
En España, el consumo energético esta creciendo por dos razones básicas: en
primer lugar, por el aumento de la población y en segundo, por el incremento de la
intensidad energética requerida por la sociedad al aumentar su nivel de vida, y esto se refleja
entre otros aspectos, en una mayor utilización del aire acondicionado y la calefacción. Los
europeos estamos obligados a consumir menos energía, ya que el incremento del consumo
hace aumentar la dependencia energética del petróleo y del gas. En este contradictorio
contexto, claro esta que se deben tomar medidas en cada uno de los sectores afectados.
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En Europa los edificios consumen el 40 % de la energía, siendo la climatización, el
coste mas importante, con lo que la introducción de energías renovables sería una solución
eficiente. En este sentido, y como continuación del Código Técnico de la Edificación, el
gobierno español aprobó el “RD 47/07 por el cual se aprueba el procedimiento para la
Certificación Energética de los Edificios de nueva construcción”. Los cálculos se pueden
realizar con un programa informático especifico de ayuda (CALENER). Esta Certificación
Energética de un edificio tiene en cuenta tanto los aspectos tecnológicos como otros que
estrictamente lo son menos. Entre estos estarían la orientación, las condiciones climáticas
externas, el aislamiento, etc., y aspectos mas tecnológicos serian la iluminación, los
electrodomésticos y los sistemas de climatización. El consumo para la obtención del frío y
del calor representa la parte más importante del consumo energético de una vivienda, y sin
duda es el coste más significativo de los inducidos por un edificio durante su vida.
La calefacción, es el principal destino de la energía consumida en los hogares, se
observa que el consumo energético en calefacción supone el 52% del consumo total de un
hogar. Este porcentaje se incrementa en viviendas unifamiliares aisladas, donde la carga
térmica es mucho mayor y, debido a ello, la demanda energética de calefacción puede llegar
a suponer mas del 70% del consumo total de la energía. Por tanto, la obtención de una
solución sostenible a medio-largo plazo a nivel de eficiencia energética en el sector
domestico pasa por reducir en la medida de lo posible el gasto energético en calefacción.
Este objetivo solo es alcanzable por dos vías:
• La reducción de la demanda de calefacción mediante un adecuado diseño
constructivo y una mejora de los sistemas de aislamiento que permitan reducir la
carga térmica del edificio.
• La producción de la calefacción a partir de fuentes renovables mediante equipos de
elevada eficiencia energética.
La vivienda proyectada dispone de una envolvente adecuada a la limitación de la
demanda energética necesaria para alcanzar el bienestar térmico en función del clima de la
ciudad donde se ubica, del uso previsto y del régimen de verano y de invierno. Las
características de aislamiento e inercia, permeabilidad al aire y exposición a la radiación
solar, permiten la reducción del riesgo de aparición de humedades por condensaciones
superficiales e intersticiales que puedan perjudicar las características de la envolvente. Se
ha tenido en cuenta especialmente el tratamiento de los puentes térmicos para limitar las
pérdidas o ganancias de calor y evitar problemas higrotérmicos en los mismos.
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La vivienda proyectada dispone de instalaciones de iluminación adecuadas a las
necesidades de sus usuarios y a la vez eficaces energéticamente disponiendo de un sistema
de control que permita ajustar el encendido a la ocupación real de la zona, así como de un
sistema de regulación que de la luz natural, en las zonas que reúnan unas determinadas
condiciones.
Respondiendo a pautas de sostenibilidad y eficiencia energética se suma a los
criterios proyectuales de la envolvente, orientaciones y detalles constructivos de eficacia
térmica, el uso de energías renovables para cumplimentar las necesidades energéticas del
proyecto.
En el caso de la calefacción y refrigeración se resuelve por pisos radiantes por
intercambiador de calor con aprovechamiento de una instalación geotérmica vertical. En el
caso del ACS se proyecta un sistema de paneles planos de captación solar alojados en la
cubierta de la vivienda orientados al sur con una inclinación descripta en la memoria técnica.
VIII.2. DIRECTIVA EUROPEA SOBRE ENERGÍAS RENEOVABLES, UN NUEVO IMPULSO PARA LA GEOTERMIA EN ESPAÑA.
La Directiva Europea 2009/28/ CE, supone un gran paso para el fomento de las
energías renovables, puesto que por primera vez se establece como objetivo mínimo que
puede ser cumplido con todas las energías renovables, incluida la geotermia.
En el caso de España, el objetivo obligatorio para 2020 es alcanzar al menos 20% del
consumo de energía final con fuentes de energía renovale, lo que exige hacer en los
próximos diez años un esfuerzo en renovables tres veces superior al realizado en los últimos
veinticinco.
¿Cómo afecta la Directiva a la Geotermia?
En lo que respecta a la geotermia, la Directiva supondrá un impulso definitivo para su
desarrollo, ya que, por primera vez en Europa, un documento oficial lo define como una
energía renovable, poniendo con ello un punto y final a la polémica suscitada entre sus
detractores. Así pues, en el artículo 2 de la presente directiva se dice.
“energía procedente de fuentes renovables: la energía procedente de energías renovables
no fósiles (energía eólica, solar, geotérmica, aerotérmica, hidrotérmica y oceánica,
hidráulica, biomasa, gases de vertedero, gases de plantas de depuración y biogás)”.
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En España esta definición resulta de gran importancia, puesto que a partir de la
transposición de esta Directiva, el estado español debe situar a la geotermia en el mismo
plano que las otras energías renovables, tanto en la aplicación de los códigos técnicos de la
edificación como en los futuros planes de energías renovables. Así en el PER 2011-2020 se
incorpora la geotermia con unos objetivos en concreto.
Es pues momento de hacer algo, y nuestro gobierno se la plantea a través de la Ley
de Eficiencia Energética y Energías Renovables (Ley EERR), cuyo primer borrador se
difundió en fechas recientes. Su importancia se entiende perfectamente si tenemos en
cuenta que en nuestro país buena parte de la legislación sobre usos energéticos descansa
en nuestros gobiernos autonómicos y municipales, lo que frecuentemente conlleva una seria
falta de coordinación. Resultaría por ello más que pertinente que la nueva Ley EERR,
apoyada si es posible sobre un pacto de Estado en materia de energía, reflejase los
compromisos, términos y definiciones que se establecen en la citada directiva.
VIII.3. NECESIDADES TÉRMICAS Y DISEÑO DEL SISTEMA CAPTACIÓN
La vivienda está situada en el termino municipal de Sobrado en el Ayuntamiento de
Pereiro de de Aguiar, dentro de la región de la Ribeira Sacra, Provincia de Ourense. La
vivienda posee unos cerramientos y ventilaciones que cumplen con todas las normativas
vigentes. Además la vivienda se ha diseñado con criterios de sostenibilidad y arquitectura
bioclimática (que se han desarrollado a lo largo del proyecto). Entre otros, la vivienda cuenta
con las siguientes estratégicas pasivas:
o Aprovechamiento de la inercia térmica de la envolvente y de la estructura.
o Ganancia solar directa a través de huecos acristalados.
o Ganancia solar indirecta a través muros de piedra.
o Control exposición solar por medio de elementos verticales de madera en
forma de parasoles.
Las necesidades energéticas de la instalación provienen de la instalación de calefacción,
ACS y refrigeración pasiva. Si bien para determinar la carga térmica necesaria para llegar a
la temperatura de confort de 21ºC, es necesario realizar simulaciones de climatización; para
la realización del presente estudio se parte de valores referencia. Según datos consultados,
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las demandas energéticas en viviendas unifamiliares aisladas varían en un rango de 70 a
100 KWh/año m2. Como ya se comentó anteriormente, debido al diseño de la vivienda con
criterios de arquitectura bioclimática, estimamos la necesidad energética de 70 KWh/año m2.
70 KWh/año m2 x (503 m2 a climatizarse) = 35.210,00 KWh/año
Sabiendo estos datos, dada la complejidad del dimensionado que requieren estas
instalaciones, para un mayor estudio de dicho dimensionado, habría que solicitar ayuda a
una empresa especializada en el mercado de la geotermia. Para dimensionar una instalación
de este tipo, en un primer momento hay que realizar un estudio del terreno para saber las
características de este, y seguidamente se introducen los datos en un programa de cálculo
de colectores geotérmicos. Algunos de los datos necesarios son la temperatura que
queramos alcanzar en el espacio a climatizar, el calor específico del terreno, el coeficiente
de conductividad térmica de éste, la temperatura del subsuelo, la potencia de la bomba de
calor, el COP de ésta o su ciclo de trabajo.
Para cubrir esta potencia, son necesarios unos aparatos que nos proporcionen, como
hemos dicho, 35,20 KW, por lo que hemos escogido dos bombas de calor TERRA 15 S/W-
HGL de 18 KW cada una con un COP de 5,26. COP (Coeficiente de eficiencia energética):
es la relación entre la producción de calor y el consumo de energía eléctrica que es
necesario pagar. Si la bomba posee un COP de 5,26, necesita 1 KW de consumo eléctrico
para producir 5,26 KW de energía calórica. La temperatura que queremos alcanzar en el
espacio a climatizar será de 21ºC y la temperatura media de Pereiro en invierno es de 6 ºC,
así como 25 ºC en verano, pero sabiendo que se pueden alcanzar temperaturas de hasta 35
ºC. La temperatura media del subsuelo será de 15 º C, y otro dato es que cada 100 metros
de profundidad la temperatura aumenta entre 1,5 y 3 ºC.
Con esta bomba de calor, el consumo eléctrico, es tan sólo del 19% ya que el 81% de
la energía se extrae del subsuelo.
Por tanto: 35.210 x 0,81= 28520 W que deberán extraerse de la tierra.
De acuerdo a las catas realizadas en el terreno y al tipo de pastos/calvos que
aparecen en la zona, nos hallamos sobre un subsuelo rocoso cubierto por una capa vegetal
de no más de 40 cm., con una capacidad de intercambio térmico estimada de 60 W/m.
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Sin embargo en el terreno se hallan abundantes betas de agua a diferente
profundidad, lo que hace que se tenga mucha agua en interacción con los sondeos. Algo
que claramente beneficiaba a la instalación, de este modo se pudo recalcular la energía que
se podía extraer por metro lineal de sondeo, estimándose un incremento de la capacidad de
intercambio térmico de 60 W/m a 84 W/m, por lo que serían necesarios
28.520 W / 84 W/m = 339, 52 m de sonda vertical
Esto quiere decir que tendrán que realizarse 3 pozos de aproximadamente 120 m de
profundidad cada uno (diámetro de 150 mm). En estos pozos se deben evitar las cavidades
de aire, ya que perjudican al intercambio térmico entre el terreno y las sondas y viceversa,
por lo tanto, para evitar la porosidad en el hormigón y así aumentar la conductividad térmica
entre los materiales se utilizará un hormigón de consistencia muy fluida. Los pozos se harán
con máquinas perforadoras que funcionan con el mecanismo de rotación-percusión.
El fluido calo portador (mezcla de agua y anticongelante al 20-30%) que circula por el
interior de los tres tubos sonda de 120 m de longitud que componen el sistema geotérmico,
es el medio a través del cual se aprovecha el calor captado del terreno.
Para la obtención de agua caliente sanitaria (ACS) y dando cumplimiento al CTE, se
proyecta la Instalación de Paneles Solares. Se estima una cantidad de 4 m2 para dar
cumplimiento a la demanda de ACS en función del cálculo de irradiaciones anuales y de la
demanda anual de ACS, según factor de zona geográfica y rendimiento de la instalación
(según procedimiento descrito en el Documento Básico de Ahorro de Energía, DB HE 4,
Contribución Solar Mínima de ACS. Se opto por la instalación de dos paneles solares U12 de
la marca Velux, ya que así se podía aumentar el COP total de la instalación. Al llevar a cabo
la instalación de los paneles solares térmicos estamos dotando de 1893 KWh/año extras a la
instalación geotérmica, para aportar el 100% de energía necesaria par el ACS. La energía
solar térmica no será utilizada en ningún caso para el aporte de energía a la instalación de
calefacción.
Una vez concluidos todos los estudios y seleccionadas las fuentes energéticas había
que valorar qué medios eran utilizados para aprovechar al 100% las propiedades de la
geotermia y la solución fue optar por la instalación de suelos y paredes radiantes. Por
ejemplo la instalación de radiadores no era compatible salvo que procediéramos a un
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sobredimensionamiento de éstos (sobrecoste en instalación). Teniendo en cuenta que la
energía geotérmica se basa en inercia y que los suelos radiantes también siguen esa
premisa se tenían que adaptar perfectamente.
VIII.4. PRESUPUESTO DEL SISTEMA PROYECTADO
Nº UNIDADES DESCRIPCIÓN COSTE (€)
INSTALACIÓN GEOTÉRMICA
1 2 Bomba de calor geotérmicas TERRA S/WHGL
6.800,00
2 1 Depósito de inercia Stiebel Eltron SBP 1000 E Capacidad: 1000 L Dimensiones: 2.250x1.010 mm Peso 184 Kg
1.200,00
3 1 Lote captador vertical Compuesto de: 1 colector de 3 salidas para sondas geotérmicas Módulos hidráulicos compuestos de bombas de recirculación y vasos de expansión, manómetros, caudalímetros y valvulería. Suministro de 2400 litros de fluido calo portador.
1.650,00
4 1 Trabajos de mano de obra consistentes en la instalación y la conexión e interconexión de todos los elementos anteriormente citados.
6.200,00
5 1 Proyecto y dirección de obra Proyecto ejecutivo en el cual se detallan las dimensiones y potencias de todos los elementos que componen la instalación así como su funcionamiento. Realización de la ingeniería y dirección de las obras de instalación y montaje así como la puesta en marcha definitiva de la instalación.
1.400,00
6 1 Suministro y ejecución de las sondas así como ejecución de las perforaciones.
16.000,00
7 1 Suministro e instalación de suelo y paredes radiantes 2.716,00
SUBTOTAL INST GEOTERMIA CON SUELO Y PAREDES RADIANTES 33.250,00 €
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COMPLEMENTO SOLAR
COMPLEMENTO SOLAR
Nº UD DESCRIPCIÓN COSTE UNIT (€)
COSTE (€)
8 2
Módulo de captación solar U 12 de Velux 575,00 1.150,00
9 2 Estructura de soporte de panel fotovoltaico 150,00 300,00
10 1 Grupo de bombeo BM0H 200,00 200,00
11 1 Central de control solar 70,00 70,00
12 75 m Tubería de 18 mm 18,00 1.350,00
13 1 Accesorios Conjuntos de conexión y accesorios de baterías de captadores Uniones de tubería Elementos para instalación Accesorios para acumuladores Accesorios kits compactos
210,00 210
SUBTOTAL COMPLEMENTO SOLAR 3.280,00 €
TOTAL GEOTERMIA CON SUELO RADIANTE Y COMPLEMENTO SOLAR 36.530,00 €
VIII.5. NUEVAS AYUDAS PARA ENERGÍAS RENOVABLES Y EFICIENCIA ENERGÉTICA EN GALICIA. La Consellería de Economía e Industria de Galicia, a través del Inega, ha puesto en
marcha un completo programa de ayudas para el desarrollo de proyectos de energías
renovables y de eficiencia energética en Galicia durante este año 2009.
El plazo de solicitud finaliza el 30 de noviembre de 2009 y serán aplicables a los
proyectos realizados entre el 1 de enero de 2009 y el 15 de septiembre de 2010.
La solar se encuentra dentro de las ayudas a energías renovables. Sin embargo en
nuestro caso de complemento de la geotermia con energía solar térmica, no es
subvencionable, ya que esta energía producida está dedica a la generación de ACS que es
obligatorio en virtud del documento HE4 del Código Técnico de la Edificación.
En estas subvenciones la energía geotérmica se encuentra dentro de la ayudas a
proyectos de ahorro y eficiencia energética. El Inega, mediante este programa de ayudas,
pretende potenciar el ahorro y eficiencia energética con un presupuesto global cercano a los
11 millones de euros dispuestos en 22 medidas específicas, entre las que se encuentran las
ayudas destinadas a poyectos de instalaciones con bombas de calor geotérmicas o con
bombas de calor aire-agua y aire-aire.
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Bombas de calor geotérmicas Como novedad, este año se limitan las subvenciones, a aquellas instalaciones con
bombas de calor geotérmicas en edificios nuevos o existentes con coeficiente de rendimiento
COP superior a 4 en condiciones de ensayo establecidas en la norma EN-UNE 14511.
En lo que respecta a los costes subvencionables, se tendrán en consideración la instalación
de las bombas de calor geotérmicas, así como los equipos auxiliares de generación.
Se considerarán los siguientes costes elegibles máximos:
• Bomba de calor geotérmico con intercambio de sondeos verticales -1.400 €/kW
• Bomba de calor geotérmico con intercambio horizontal- 1.000 €/kW
• La cuantía máxima de la subvención es del 30% del coste elegible.
VIII.6. ESTUDIO DE VIABILIDAD ECONÓMICA En un primer momento, analizaremos una aproximación de las inversiones iniciales
que necesitamos realizar para diferentes energías consideradas, con el fin de compararlas
con la inversión inicial que tenemos que realizar para el sistema elegido en el proyecto, es
decir geotermia con apoyo solar.
Luego calculamos y analizamos los costes de operación por año, comparando dichos
costes de operación entre el sistema de captación geotérmica y otros sistemas. Lo
realizamos considerando unas necesidades energéticas de 35.210,00 KWh/año.
VII.6.1 Estudio de Inversiones Iniciales Como se ha desagradado en el punto VII.4 la inversión inicial de la instalación de
geotermia con apoyo de solar es de 36.350,00 €.
Inversión Inicial Geotermia con apoyo solar 36.350, 00 €
En cuanto a las inversiones iniciales para sistema de calefacción tanto para instalación de gasóleo C o gas natural con radiadores, según datos consultados se
estima para la obra proyectada en 20.120, 00 €, sin embargo por no ser una energía alternativa renovable se ha de disponer de energía solar para ACS en cumplimiento del
CTE, por lo que la inversión inicial total es de 23.400 €.
Inversión Inicial Caldera Gasoil C con Radiadores y complemento Solar Caldera para Gasoil C, depósito, radiadores-emisores, red bitubular
empotrada de Cu, centralizada con programador digital. Complemento de
energía solar para ACS
23.400,00 €
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Por lo que respecta a las inversiones iniciales para sistema de calefacción tanto
para gas natural con radiadores, según datos consultados se estima para la obra
proyectada en 19.120, 00 €, sin embargo por no ser una energía alternativa renovable se ha de disponer de energía solar para ACS en cumplimiento del CTE, por lo que la
inversión inicial total es de 22.400 €.
Inversión Inicial Caldera Gas Natural con Radiadores y complemento Solar Caldera para Gas Natural, radiadores-emisores, red bitubular empotrada de
Cu, centralizada con programador digital. Complemento de energía solar para
ACS
22.400,00 €
Las inversiones iniciales estimadas para instalación en la obra de referencia, de
caldera de gas propano y sistema de suelo radiante es de 27.710,00 €; por no ser una energía alternativa renovable se ha de disponer de energía solar para ACS en
cumplimiento del CTE, por lo que la inversión inicial total es de 30.990,00 €.
Inversión Inicial Caldera Gas Propano con Suelo Radiante y complemento Solar Depósito e instalación interior para gas propano, caldera mural mixta y
estándar, suelo radiante por agua a baja temperatura, sondas y termostatos.
30.990,00€
Por lo que respecta a las inversiones iniciales estimadas para instalación en la obra
de referencia, de caldera de biomasa y sistema de suelo radiante es de 30.255,45 €; por
ser una energía alternativa renovable no se ha de disponer de energía solar para ACS
Inversión Inicial Suelo Radiante alimentado por Caldera de Biomasa 30.255,45 €
En último lugar analizamos la inversión inicial para sistema de Calefacción Eléctrica,
estimando un coste de 9.959,40 € sin embargo por no ser una energía alternativa renovable se ha de disponer de energía solar para ACS en cumplimiento del CTE, por lo
que la inversión inicial total es de 13.159,40 €.
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Inversión Inicial Calefacción Eléctrica con emisores térmicos y complemento solar
13.159,40 €
Como se puede observar la inversión inicial de geotermia es claramente
desfavorable, pero se ha de mirar desde un punto de vista más global y se realiza el estudio
económico en relación al gasto energético de los diferentes tipos de instalaciones.
VII.6.2. Comparativa de Costes Anuales para los diferentes tipos de instalaciones Calculamos y analizamos los costes de operación por año, comparando dichos
costes de operación entre el sistema de captación geotérmica y otros sistemas, realizado
considerando unas necesidades energéticas de 35.210,00 KWh/año.
kWh/m2 70,00m2 503,00
Necesidades de calefacción y ACS anuales kWh
total 35210,00
Para determinar los costes anuales de operación, necesitamos datos de referencia
para las diferentes tipos de instalaciones que se han analizado con los diferentes
rendimientos, poder calórico, costes para los distintos tipos de energía utilizados para
obtener calor.
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Tabla VIII.1 Datos referencia costes de diferentes sistemas energéticos de calefacción
Tabla VIII.2 Datos referencia costes de diferentes sistemas energéticos de calefacción
Con estos datos de referencia y las necesidades energéticas necesarias de 35.210,00
KWh/año, obtenemos la comparativa de costes anuales que se desarrolla a continuación. Se
ha de tener en cuenta en que en nuestro caso, para simplificar el estudio no se consideran
incrementos en el precio de los diferentes combustibles y electricidad. Debido a que estimar
las variaciones del precio de los diferentes combustibles y electricidad a lo largo de lo años
de estudio, es bastante arduo en el sentido de que pueden sufrir diversos incrementos y
bajadas impresibles, o por lo menos bastante complicados de estimar
COMPARATIVA DE COSTES OPERACIONALES ANUALES RADIADORES ELECTR. T. NORMAL 4262 €CALDERA DE GASOLEO C 3011 €CALDERA PROPANO 2718 €CALDERA DE GN 2004 €CALDERA PELLETS 1783 €RADIADORES ELECTR. T .NOCTURNA 1451 €BOMBA DE CALOR GEOTERMICA 524 €
Tabla VIII.3 Comparativa costes anuales de los diferentes sistemas analizados
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COMPARATIVA COSTES OPERACIONALES ANUALES EN EUROS
4262
3011
2718
2004
1783
1451
524
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500
1
RADIADORES ELECTR.T.NORMAL CALDERA DE GASOLEO C CALDERA PROPANOCALDERA DE GN CALDERA PELLETS RADIADORES T.NOSCTURNABOMBA DE CALOR GEOTERMICA
Gráfico VIII.1 Comparativa costes anuales de los diferentes sistemas analizados VIII.7. ANÁLISIS DEL PERIODO DE RETORNO DE LA INVERSIÓN
El siguiente estudio se analiza los costes acumulados a los 15 años de los diferentes
sistemas analizados teniendo en cuenta los costes operacionales, como las inversiones
iniciales de las instalaciones. Se ha de tener en cuenta como se describió en un punto
anterior del análisis económico, que de los sistemas analizados tanto la geotermia como la
de biomasa poseen subvenciones (30% del precio de las bombas y equipos/sistemas
auxiliares, no por ejemplo del suelo radiante o de los radiadores) Luego se analiza el periodo
de retorno estimado de la inversión de la instalación geotérmica objeto de estudio frente a
otros sistemas con fuentes de calor convencionales. Evidentemente el periodo de retorno de
la inversión inicial para la implantación del sistema geotérmica variará en función del tipo de
combustible con el que se compare.
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COSTE ACUMUL (€) A LOS 15 AÑOS
34850 €
49722€
52460 €
52789 €
68565 €
71760 €
77089 €
0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000 80000 90000
1
INST CALEFAC ELÉCTRICA TARIFA NORMALCALEFACCIÓN GAS PROPANO CON SUELO RADIANTE CALEFACCIÓN GASOIL CON RADIADORES INST CALEFAC ELÉCTRICA TARIFA NOCTURNACALEFACCIÓN GAS NATURAL CON SUELO RADIANTE INST CALDERA BIOMASA Y SUELO RADIANTE INSTALACION GEOTERMIA
Gráfico VIII.2 Comparativa Costes Acumulados a los 15 años,
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AHORRO ACUMULADO EN 15 AÑOS ENTRE GEOTERMIA EN RELACIÓN A:
14873 €
17610 €
17939 €
33715 €
36910 €
42239 €
0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 40000 45000
1
relación biomasa subvención y suelo rad reación gas natural y suelo radianterelación inst elecr tar nocturnal relación gasoil con radiadoresrelación gas propano suelo radiantel relación inst eléctrica tarifa normal
INSTALACION GEOTERMIA
INST CALEFAC ELÉCTRICA TARIFA NOCTURNA
INST CALDERA BIOMASA Y SUELO RADIANTE
CALEFACCIÓN GAS NATURAL CON SUELO RADIANTE
INST CALEFAC ELÉCTRICA TARIFA NORMAL
CALEFACCIÓN GASOIL CON RADIADORES
CALEFACCIÓN GAS PROPANO CON SUELO RADIANTE
inversion inicial 33.250,00 € 9.879,40 € 26.975,45 € 19.120,00 € 9.879,40 € 20.120,00 € 27.710,00 €SUBVENCION -9.540,00 € 0 -7.277,84 € 0 0 0 0SUPLEMENTO SOLAR 3.280,00 € 3.280,00 € 3.280,00 € 3.280,00 € 3.280,00 € 3.280,00 € 3.280,00 €AÑO1 524,00 € 2.642,00 € 1.783,00 € 2.004,00 € 4.262,00 € 3.011,00 € 2.718,00 €AÑO2 524,00 € 2.642,00 € 1.783,00 € 2.004,00 € 4.262,00 € 3.011,00 € 2.718,00 €AÑO3 524,00 € 2.642,00 € 1.783,00 € 2.004,00 € 4.262,00 € 3.011,00 € 2.718,00 €AÑO4 524,00 € 2.642,00 € 1.783,00 € 2.004,00 € 4.262,00 € 3.011,00 € 2.718,00 €AÑO5 524,00 € 2.642,00 € 1.783,00 € 2.004,00 € 4.262,00 € 3.011,00 € 2.718,00 €AÑO6 524,00 € 2.642,00 € 1.783,00 € 2.004,00 € 4.262,00 € 3.011,00 € 2.718,00 €AÑO7 524,00 € 2.642,00 € 1.783,00 € 2.004,00 € 4.262,00 € 3.011,00 € 2.718,00 €AÑO8 524,00 € 2.642,00 € 1.783,00 € 2.004,00 € 4.262,00 € 3.011,00 € 2.718,00 €AÑO9 524,00 € 2.642,00 € 1.783,00 € 2.004,00 € 4.262,00 € 3.011,00 € 2.718,00 €AÑO10 524,00 € 2.642,00 € 1.783,00 € 2.004,00 € 4.262,00 € 3.011,00 € 2.718,00 €AÑO11 524,00 € 2.642,00 € 1.783,00 € 2.004,00 € 4.262,00 € 3.011,00 € 2.718,00 €AÑO12 524,00 € 2.642,00 € 1.783,00 € 2.004,00 € 4.262,00 € 3.011,00 € 2.718,00 €AÑO13 524,00 € 2.642,00 € 1.783,00 € 2.004,00 € 4.262,00 € 3.011,00 € 2.718,00 €AÑO14 524,00 € 2.642,00 € 1.783,00 € 2.004,00 € 4.262,00 € 3.011,00 € 2.718,00 €AÑO15 524,00 € 2.642,00 € 1.783,00 € 2.004,00 € 4.262,00 € 3.011,00 € 2.718,00 €CASTO ACUL 15 AÑOS 34.850,00 € 52.789,40 € 49.722,62 € 52.460,00 € 77.089,40 € 68.565,00 € 71.760,00 €
Gráfica VIII.4 Cálculo de tiempo que se amortiza la instalación de geotermia en relación a los otros sistemas analizados.
Costos acumulados en 15 años de geotermia = costos de 8 años y 3 meses de eléctrica con tarifa nocturna= costos de 6 años y 6 meses de caldera biomasa con suelo radiante=costos de 6 años y 3 meses de gas natur. con suelo radiante=costos de 5 años y 1 mes de inst electrica con tarifa normal= costos de tres años y 10 meses de calefacción de gasóleo y radiadores= costos de 1 año y diez meses de propano con gas natural
3 AÑ
OS y 10
MESES
6 AÑ
OS Y 3 M
ESES
1 AÑ
O Y 5
MESES
6 AÑ
OS Y 6
MESES
5 AÑ
OS Y1 M
ES
8AÑ
OS Y 3 M
ESES
CO
STO D
E INSTA
LAC
IÓN
GEO
TERM
IA A
LOS 15
AÑ
OS EQ
UIVA
LENTE A
Análisis Económico
Diseño Sostenible y Arquitectura Bioclimática en Vivienda Unifamiliar
141 Alejandro Girola Enrique González
La inversión inicial es claramente desfavorable a este tipo de instalación pero se ha
de mirar desde un punto de vista más global y si se realiza un estudio económico el cliente
se puede encontrar con resultados reveladores, como se pudo comprobar con el análisis
realizado y plasmado en la tablas. Así por ejemplo el ahorro estimado de esta instalación de
geotermia con suelo radiante y apoyo solar, frente a una tradicional de caldera de gasoil con
radiadores a los 15 años es de 33.715 € y de 42.238 € frente a una instalación de
calefacción eléctrica con tarifa normal.No debemos olvidar la cantidad de CO2 que dejamos
de emitir a la atmósfera y la disminución de energía primaria consumida en relación a
fuentes energéticas tradicionales.