DCL (DYNAMIC CLOSED LOOP) · El primero de ellos se utiliza para filtrar el agua de entrada que captará la pequeña bomba y hará pasar por el interior de la camisa de la sonda DCL

DCL (DYNAMIC CLOSED LOOP) Tecnología de sonda geotérmica de lazo cerrado dinámico DCL.

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ÍNDICE

1. ANTECEDENTES .................................................................................................................................... 3

2. SONDA GEOTÉRMICA DCL ............................................................................................................ 4

3. PRESTACIONES ...................................................................................................................................... 6

4. PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO ........................................................................................... 7

5. ESPECIFICACIONES DEL SISTEMA DYNAMIC CLOSED LOOP ........................... 9

6. CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS .................................................................................................. 11

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1. Antecedentes Itecon, además de los sistemas tradicionales de geotermia y energías renovables, es pionero en la instalación de una nueva tecnología de sonda geotérmica que aúna las ventajas de los sistemas de lazo abierto y las de los sistemas de lazo cerrado. Hasta hace poco tiempo, solo se conocían dos sistemas básicos de captación de energía del subsuelo, el denominado anillo cerrado, tanto vertical como horizontal y el anillo abierto, mediante la extracción de agua de subsuelo para refrigerar los equipos de climatización.

LAZO CERRADO VERTICAL LAZO CERRADO HORIZONTAL LAZO ABIERTO

Fig. 1 Sistema convencionales captación energética.

Los principales problemas de estos sistemas tradicionales son: Lazo cerrado vertical: -Alto coste de perforaciones, sondas geotérmicas, morteros conductores, arquetas, colectores, etc. -Desde el punto de vista medioambiental, en las perforaciones se comunican diferentes acuíferos, provocando cambios en las composiciones de los diferentes mantos freáticos. -Captación energética pobre dado que se realiza únicamente mediante conducción térmica.



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Lazo cerrado horizontal: -Son necesarias grandes extensiones de terreno y excavaciones para realizar el intercambiador geotérmico en los que posteriormente no se podrá edificar. -Sensible a las temperaturas ambientales, por lo que el rendimiento del sistema se ve afectado de forma importante. -Instalación tipo solo para pequeñas potencias. Lazo abierto: -Legislación cada vez más estricta para la extracción de agua para uso industrial y posterior vertido. -Alto coste de mantenimiento de la instalación. -Mayor coste energético para elevar el agua desde el acuífero hasta el exterior.

2. Sonda Geotérmica DCL

La nueva tecnología de la sonda geotérmica DCL, aúna los beneficios de ambos tipos de sistemas geotérmicos, por un lado, se trata de un sistema de lazo cerrado, y por el otro no se requiere extracción ni vertido alguno de agua del subsuelo. El sistema DCL está formado por una sonda geotérmica que extrae la energía del interior de la perforación mediante un sistema capaz de intercambio energético con hasta 10 veces más eficiente que el sistema tradicional, con una inversión inicial hasta un 70% menor. La sonda DCL está compuesta por un haz de gran número de tubos de pequeño diámetro, por entre los cuales, se hace circular el agua del acuífero, consiguiendo así refrigerar el fluido que llega por dentro del haz de tubos, procedente de nuestra bomba de calor, con una eficiencia mucho mayor que los sistemas tradicionales de lazo cerrado.




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Esquema sistema geotérmico DCL

Fig. 2 Esquema principio de funcionamiento sistema DCL



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El Sistema DCL es totalmente respetuoso con el medioambiente por: 1.- No se extrae agua del subsuelo. 2.- No se incrementa su temperatura del agua subterránea en más de 5ºC. 3.- No se realiza vertido alguno. 4.- No se comunican diferentes acuíferos, evitando la contaminación de unos a otros. Otras ventajas a enumerar: 5.-Poco espacio requerido (una perforación por cada 30kw) 6.-Instalación posible incluso en sótanos de edificios. 7.- Inversión muy baja. 8.-Reducción del 70% del coste de instalación. Este sistema ha sido patentado en España y a nivel mundial se encuentra en estado "Patent Pending"

3. Prestaciones Son numerosas las instalaciones funcionales y probadas con nuestro sistema, con potencias desde los 5 hasta los 30kW por unidad de perforación. Las pruebas realizas en los diferentes modelos nos has proporcionado valores de eficiencia superiores a los estimados inicialmente, llegando a extraer hasta 32kw de forma continuada con una sonda P10/100 (modelo de 10m de longitud y 100mm. de diámetro). Los modelos disponibles son: DCL P10/90 DCLP10/100 DCLP15/90 DCLP15/100




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4. Principio de funcionamiento El principio de funcionamiento del sistema DCL se basa en la convección, a diferencia de los sistemas tradicionales que utilizan la conducción térmica para captar energía del subsuelo. 1.-El sistema consta de una perforación geotérmica de diam. 200m. hasta la profundidad del nivel del primer acuífero, y a partir de ahí se perfora 20m más.

Fig. 3 Preparación para perforación En algunos lugares este acuífero está muy somero, se recomienda perforar hasta al menos 30m. de profundidad, donde nos garantizamos la estabilidad térmica durante todo el año. 2.- Se realiza un encamisado con tubería especial de PVC como de forma habitual se realiza en perforaciones, de esta manera aseguramos las paredes de la perforación y preparamos el sistema para el funcionamiento de DCL. 3.-Posteriormente se introduce la sonda DCL hasta alcanzar la posición adecuada dentro de la perforación.

Fig.4 Variación de temperatura media con la profundidad



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4.- Se conecta la sonda al circuito de la bomba de calor. 5.-Se realiza el llenado de la instalación de igual forma que un sistema tradicional de anillo cerrado. El proceso de encamisado, se realiza con dos tipos de tubo: tubo ranurado o filtro, y tubo ciego. El primero de ellos se utiliza para filtrar el agua de entrada que captará la pequeña bomba y hará pasar por el interior de la camisa de la sonda DCL. De igual forma, se dispondrán tubos ranurados en la parte superior por las cuales el agua vuelve al acuífero. El resto de los tubos utilizado serán tubos ciegos. El sistema de obturación de la sonda DCL consigue que el agua del acuífero ya utilizada, no vuelva de nuevo a ser captada por la bomba impulsora, y fuerza su salida al acuífero, garantizando así que disponemos agua para refrigeración siempre a la misma temperatura.

Fig 5. Modelo de sondeo geotérmica DCL




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5. Especificaciones del sistema Dynamic Closed Loop

Perforación geotérmica: • Perforación para sonda geotérmica realizado 20 m. más abajo del nivel freático. • Diámetro del pozo: 220mm.

Encamisado de la perforación: • Tubo de PVC de PN 20 bar; diámetros variables en dos tramos: o Diámetro 160mm en tramo superior, para acoger DCL. Espesor 7,7mm. Uniones roscadas (trapezoidal).

Fig.6 Modelo de tubo de ranurado

o Tramos lisos o ranurados según tramo. o Diámetro 140mm con PN 12,5bar y espesor 6,7mm en tramos inferiores (desde base sonda DCL hasta fondo del pozo. Tramos lisos y ranurados, uniones por rosca trapezoidal. O Tapón de fondo roscado. • Sistema de filtro:

o Vertido de grava de 3 a 5mm en espacio entre

perforación y encamisado; actuando de filtro. o Se vierte bentonita en polvo en el tramo

correspondiente al cambio de diámetro, para actuar como tope hidráulico del agua inyectada al terreno a través del encamisado ranurado desde la salida superior de la sonda DCL.

Fig.7 Tipo arqueta perforación



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Características constructivas de la sonda Dynamic Closed Loop: O Material camisa: PVC rígido y flexible. O Material tubing interior: Polietileno de alta densidad aditivado, de elevada

transmisión térmica. O Uniones soldadas en su totalidad. Unión roscada a bomba de circulación

del extremo inferior. O Soporte en la base inferior del cuerpo de sonda en encamisado de pozo,

sobre pieza especial de cambio de sección. Prestaciones: O Modelo DCL P10/90; 10m Ø90mm: Potencia calefacción de captación nominal

a 15 kW. O Potencia térmica del sistema completo hasta 15kW de manera estable. Se

estabiliza con temperatura de retorno de circuito captación a bomba de calor entre 11ºC y 15ºC. (Modo calefacción).

O Modelo DCL P15/90; 15m Ø90mm: Potencia de intercambio térmico de hasta

20kW. O Potencia térmica del sistema completo de 20kW, se estabiliza con temperatura de retorno de circuito captación a bomba de calor entre 10ºC y 14ºC. (Modo calefacción). O Modelo DCL P10/90; 10m Ø100mm: Potencia de intercambio térmico de hasta 25kW. O Potencia térmica del sistema completo de 25kW, se estabiliza con temperatura de retorno de circuito captación a bomba de calor entre 11ºC y 14ºC. (Modo calefacción).

O Modelo DCL P10/90; 15m Ø100mm: Potencia de intercambio térmico de hasta 30KW. O Potencia térmica del sistema completo de 350kW, se estabiliza con temperatura de retorno de circuito captación a bomba de calor entre 10ºC y 13ºC. (Modo calefacción).




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Mini bomba de captación: O Material: Acero AISI de diferentes calidades dependiendo de las propiedades del agua freática. Incluso para aguas salobres/marinas. O Potencia eléctrica: entre 240W y 640W. Se controla mediante señal de bomba de calor geotérmica y regulable con limitación de temperatura de retorno de agua freática a terreno (opcional).

6. Características Técnicas Pot. Cal.

(kw) Pot. Fri.

(kw) Diam. (mm.)

Caudal carcasa

(l/s)

Caudal tubing (l/s)

Caída presión

tubing (bar.)

Caída presión

carcasa(bar.) DCL P10/90 15 12 90 0.70 0.68 0.18 0.38 DCL P15/90 20 17 100 0.95 0.90 0.31 0.45 DCL P10/100 25 21 90 1.20 1.14 0.29 0.41 DCL P15/100 30 26 100 1.50 1.36 0.65 0.49



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