Si no piensas en tu porvenir, no lo tendrás. John Kenneth Galbraith (1908-2006). Economista estadounidense.
11/01/2010 - 09:53h

Calefacción geotérmica en el metro madrileño

GeotermicaEl Metro de Madrid ha apostado por la energía geotérmica para climatizar una de sus estaciones. La instalación llevada a cabo entre 2008 y 2009 en la estación de Pacífico ha convertido esta estación en la primera de la red del suburbano capaz de generar energía limpia para atender las necesidades de calefacción y refrigeración. Y presumiblemente vendrán muchas más.

 
El nuevo equipamiento ha dotado de un sistema de climatización a los andenes de la línea 1 de la estación de Pacífico, así como a los cuartos técnicos y a los locales comerciales de la estación, lo que suma una superficie total de 1.090 metros cuadrados, 6540 metros en andenes y 450 en locales comerciales y dependencias. Instalado entre 2008 y 2009, el sistema geotérmico permitirá el flujo de calor y de frío desde la tierra. Y podría suponer para la empresa pública de transportes, si se cumplen sus propias estimaciones, un ahorro de hasta un 75% de la energía destinada a  refrigeración y calefacción y una reducción del 50% en emisiones de CO2.

La instalación serivirá básicamente para aportar las demandas de refrigeración y calefacción a locales comerciales, oficinas y sala de exposiciones. y por otro lado, para refrigerar los andenes durante el verano. En invierno no hace falta calefacción. Durante los meses fríos, el incremento de la temperatura viene dado por las condiciones intrínsecas del espacio suburbano. La presencia humana, la iluminación constante,  y el calor que se desprende durante la maniobra de frenado de los trenes proporcionan un aumento de las temperaturas. La instalación de Metro de Madrid es pionera, pero parece que no va a ser la única. En muchos países se están realizando estudios con el fin de refrierar su red suburbana a través del intercambio de energía térmica con el subsuelo o mediante el uso de las aguas subterráneas.

Potencia total de frío de 120 kW


Een la instalación madrileña, el funcionamiento se realiza a través de un intercambiodor de calor terrestre mediante  tres bombas de calor geotérmico conectadas a un bucle cerrado, cuya misión es la de ceder el calor al suelo cuando funcionan como refrigeración, y absorberlo mientras lo hace como calefacción. El sistema contará con una cuarta bomba de calor no conectada a la instalación que servirá de apoyo.

Los estudios previos de hidrogeología llevados a cabo por la empresa para conocer la viabilidad del terreno y sus caracerísticas en cuanto a temperatura, conductividad térmica media y profundidad del nivel freático, determinaron laimplantación de un intercambiador de calor compuesto por treinta y dos tubos de polietileno de alta densidad conectados en grupos de ocho y preparados para mantener unos valores térmicos determinados e introducidos a una profundidad cercana a los 150 m.

A este intercambiador se ha conectado una bomba reversible y dos no reversibles con una potencia total de frío de 12 kW y 20 kW de calor y que permitirán transferir el calor o el frío extraído del subsuelo al sistema de distribución, y hacer llegar desde el subsuelo a la estación la calefacción o refrigeración en cada caso.

Desde el punto de vista de la ejecución de las perforaciones, en una estación de metro cuentan con un dificultada añadida, ya que se trata de un espacio de reducidas dimensiones donde la accesibilidad de los equipos de perforación puede verse comprometida. En este caso, como explica María Aranzazu Cuesta, responsable de proyectos de la empresa adjudicataria, el acceso se realizó  por un hueco de reducidas dimensiones a una cota de -12 metros, siendo necesario la introducción de una grúa para la introducción de la perforadora y la maquinaria auxiliar. Otro tema complicado a tener en cuenta durante la obra ha sido la dificultad para evacuar el detrito de perforación, los escombos, desde el subsuelo de la estación.

Al por qué se ha elegido laestación de Pacífico, José Manuel Cubillo, coordinador de Ingeniería de Instalaciones Electromecánicas de Metro, responde: " el hecho de que la estación de Pacífico se encontraba en remodelación, y además contara con dependencias internas y loales comerciales, así como con una superficie superior a los mil metros cuadrados que permitía realizar los trabajos de sondeo y llevar a cabo un mecanismo de climatización bastante completo la convirtieron en la parada ideal para realizar por primera instalción de este tipo en el metro madrileño".

Cortinas de calor

Para lograr que el nuevo mecanismo de energía limpia funcionara de manera eficiente en la estación, se ha tenido muy en cuenta el equilibrio energético del terreno, ya que , en el caso de que el calor sólo se disipara en el subsuelo se produciría un aumento gradual de las temperaturas y una reducción de la eficiencia. Para restaurar este desequilibrio, y dado que el suburbano no presenta una elevada necesidad de calefacción, se buscaron alternativas para el destino del calor excedente, como su aplicación en el tratamiento de aire primario, como cortina de aire en el vestíbulo de la entrada, y como calefacción en los andenes. De hecho existen dieciséis salidas de aire en cada uno de los dos andenes de la línea uno del metro. Y varios aparatos de cortinas de aire en las entradas de la estación que permitirán acondicionar el vestíbulo en invierno.

En los andenes, explica Cubillo, "la instalación de estas salidas de aire frío permitirá la creación de pequeños espacios donde la temperatura en verano se mantenga entre 22 y 2ºC, ya que el aire frío que sale de los fancoils a 4ºC se mezcla con el aire caliente de la estación, rebajando durante un par de minutos la temperatura del andén". El hecho de que los trenes pasen continuamente hace inabarcable alcanzar una refrigeración constante.

Comparado con los equipamientos de climatización tradicionales, este sistema presenta varias ventajas, como son un mayor ahorro energético, una menor dependencia del suministro elécrico de la red, bajos costes de mantenimiento y un incremento de la vida útil de la instalación.

Las estimaciones llevadas a cabo apuntan a que por cada KW de energía elétrica consumida por el sistema geotérmico se puede generar como mínimo 4 kW de refrigeración o de calefacción. Mientras que, si utilizáramos energías convencionales de climatización, como el gas natural, por cada kW de potencia eléctrica se generan aproximadamente dos de calefacción o refrigeración.

Además, en épocas como la primavera o el otoño, este sistema podría realizar enfriamientos gratuitos impulsando agua de circulación por los colectores con un coste energético mínimo, ya que no intervendrían las máquinas térmicas de producción. Este considerable ahorro de energía permite a su vez la reducción en un 50% de las emisiones deCO2 y la eliminación de la contaminación acústica.

Otra ventaja apuntada por el ingeniero de Metro de Madrid "es que los equipos convencionales tienen un funcionamiento constante y no dependen de las variaciones térmicas para comenzar a funcionar, lo que supone un mayor esfuerzo o gasto energético".

La instalación de Pacífico -en marcha desde el tres de agosto- funciona durante doce horas diarias refrigerando los tres locales comerciales de la estación, y lo hará las 24 horas del día a partir de octubre, con la puesta en marcha global de oficinas y andenes. Ya que como explica Cuesta, "este tipo de sistemas geotérmicos están pensados para trabajar los 365 días al año las 24 horas, y de esta forma conseguir una mejor amortización de los mismos". Aunque el resultado real no se podrá conocer hasta pasado el verano de 2010, dado que, como apostilla cubillo, " la carga principal de la instalación es de refrigeración". El proyecto, enmarcado dentro del plan de ahorro y eficiencia energética de Metro de Madrid e impulsado por la Consejería de Transporte e Infraestructuras de la Comunidad de Mdrid,  ha supuesto una inversión de 700.000 euros y podría marcar una tendencia en lo relativo al suministro energético de Metro de cara a su progresiva implantación en el resto de la red.

Fuente: Eergías Renovables, noviembre 2009
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