Càlcul i dimensionat d'un sondeig geotèrmic en habitatge unifamiliar

Abstract

El present projecte calcula i explica els procediments a seguir per a dur a terme la instal·lació d’un sondeig geotèrmic d'un habitatge unifamiliar, basats en els principis de termodinàmica i de mecànica de fluids. La localització escollida es troba al Principat d’Andorra, posat que es tracta d’un país energèticament deficitari i instal·lacions geotèrmiques, apart del seu elevat rendiment en climes tant freds, també suposa una gran ajuda per suplir aquesta demanda energètica domèstica. Primerament, definirem les característiques del terreny on es vol fer el sondeig, així com, les propietats de climàtiques de la zona i les característiques de l’habitatge (emplaçament, dimensions, tipus de tancaments, murs, etc.). Seguidament, calcularem les càrregues tèrmiques de l’habitatge que es poden definir com la quantitat de calor que ha de ser retirada de el lloc per refrigerar per reduir o mantenir la temperatura desitjada. Realitzarem aquest càlcul amb l’ajuda del software CLIMA V. Tot seguit, un cop obtinguda la demanada energètica, en funció d’aquestes càrregues tèrmiques, procedirem a escollir la bomba de calor que més s’ajusti al nostre projecte, així com la longitud dels intercanviadors verticals i horitzontals. A continuació, comprovarem la eficiència de la instal·lació a la llarga així com un estudi mediambiental. Finalment, s'elaborarà un pressupost econòmic que reflecteix el cost que suposa la climatització mitjançant geotèrmia d'un habitatge unifamiliar.

This project calculates and explains the procedures to be followed to carry out the installation of a geothermal sounding of a single-family home, based on the principles of thermodynamics and fluid mechanics. The location chosen is in the Principat d’Andorra, since it is an energy deficient country and geothermal installations, apart from its high performance in such cold climates, is also a great help to meet this domestic energy demand. First, we will define the characteristics of the land where the survey is to be carried out, as well as the climatic properties of the area and the characteristics of the house (location, dimensions, types of enclosures, walls, etc.). Next, we will calculate the thermal loads in the home that can be defined as the amount of heat that must be removed from the cooling site to reduce or maintain the desired temperature. We will perform this calculation with the help of CLIMA V software. Then, once the energy demand has been obtained, depending on these thermal loads, we will proceed to choose the heat pump that best suits our project, as well as the length of the vertical and horizontal exchangers. Next, we will check the efficiency of the installation in the long run as well as an environmental study. Finally, an economic budget will be drawn up that reflects the cost of air-conditioning the geothermal energy of a single-family home.