• Imprimeix

Avaluació preliminar de sistemes d'intercanvi geotèrmic en circuit vertical tancat (Geo-SIV)

Programari per a l'avaluació preliminar de Sistemes d'Intercanvi geotèrmic per instal·lacions de climatització i ACS fins a 70 kW

El nou programari Geo-SIV per sistemes d’intercanvi geotèrmic

L’aplicació Geo-SIV (v.1.1, 2022) és un programari desenvolupat per l’Institut Cartogràfic i Geològic de Catalunya (ICGC) en col·laboració amb la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) distribuït sota la llicència d’ús CC-BY.

Geo-SIV permet efectuar avaluacions preliminars de sistemes d’intercanvi geotèrmic en circuits verticals tancats per instal·lacions de calefacció, refrigeració i aigua calenta sanitària de fins a 70 kW (tipus A i B d'acord amb la norma UNE-100715-2014) en el territori de Catalunya.

 

Geo-SIV Crèdits

Logo CC BY
Eina subjecta a una llicència de Reconeixement 4.0 Internacional de Creative Commons.
Més informació

Geo-SIV

Una app per efectuar avaluacions preliminars de sistemes d’intercanvi geotèrmic en circuits verticals tancats fins a 70 kW (Tipus A i B norma UNE-100715:2014)
Aplicació Geo-SIV

Descarrega v1.1 (Gener 2022) [zip; 113 MB]

OpenICGC GitHub Geo-SIV

Accés al codi font i dades

Geo-SIV Guia ràpida d'ús

Descarrega v1.1 (Gener 2022) [pdf; 1,9 MB]

Les funcionalitats de Geo-SIV

El nou programari permet introduir les càrregues tèrmiques i la demanda de fred, calor i ACS o calcular-la -per a casos simplificats- mitjançant una adaptació del mètode bin (RETScreen®, Natural Resources, Canada 2016).

Geo-SIV dimensiona el camp de captació necessari mitjançant bescanviadors de calor geotèrmics (pous verticals de circuit tancat) en base a la teoria de la font lineal de Kelvin. Aquesta també és la base de la metodologia desenvolupada per la International Ground Source Heat Pump Association (IGSHPA) i per el Instituto para la diversificación y el ahorro energético (IDAE, 2012).

Pel disseny de bescanviadors, Geo-SIV permet especificar entre tipus de sondes simple o dobles, els seus diàmetres i la seva separació. Les característiques de les bombes de calor geotèrmiques són seleccionades a partir d’una base de dades interna o introduïdes per l’usuari. L’eina utilitza dades geològiques i climatològiques publicades al Geoíndex-Geotèrmia superficial de Catalunya (ICGC, 2018). Per l’àmbit concret de Girona, incorpora geoinformació basada en els resultats del projecte europeu MUSE (GeoERA H2020 Era-Net, 2018-2021).

Geo-SIV disposa d’un mòdul d’anàlisi econòmica i ambiental que permet comparar la solució projectada basada en geotèrmia superficial respecte altres tecnologies renovables i no renovables i calcular el període d’amortització de la inversió extra que suposa optar per la geotèrmia, així com l’estalvi d’emissions. També permet contemplar la possibilitat d’hibridar la instal·lació de producció d’energia tèrmica amb energia fotovoltaica i sistemes de bateries.

Les dades de sortida es poden utilitzar per a estudis de pre-viabilitat.

El codi s’ha programat mitjançant el programari MATLAB (R2020a).

Flux de treball Geo-SIV amb una intrerfície gràfica intuitiva

Flux de treball Geo-SIV amb una interfície gràfica intuitiva


Distribució del programari

Geo-SIV es distribueix com a programa executable compilat per a Microsoft Windows™.

La versió actual de Geo-SIV v1.1 (Gener 2022), es pot descarregar mitjançant un fitxer comprimit *.zip (Geo-SIV_v1.1; 113 MB) que conté:

  • L’aplicació Geo-SV (exe)
  • Guia ràpida d’ús v.1.1 (pdf)

(*) NOTA: Geo-SIV té en compte diversos paràmetres que l'usuari pot editar. La precisió de la informació de base utilitzada per establir els valors per defecte d’aquests paràmetres pot ser molt variable en funció de la font origen de la informació. Es recomana que l’usuari verifiqui sempre aquests valors que per defecte proposa el programari i realitzi diverses simulacions considerant la seva variabilitat.

 

Referències

AENOR UNE-100715:2014 (2014): “Diseño, ejecución y seguimiento de una instalación geotérmica somera. Parte 1: Sistemas de circuito cerrado vertical”.

AENOR UNE-EN 14511-1:2019 (2019): “Acondicionadores de aire, enfriadoras de líquido y bombas de calor para la calefacción y la refrigeración de locales y enfriadoras de proceso con compresores accionados eléctricamente. Parte 1: Términos y definiciones”.

Ariza, J. (2020). “Implementation of methodologies for calculating vertical Borehole Heat Exchangers (BHE) lengths for Ground source heat pumps (GSHP) systems in MATLAB: Design of an App”. Thesis of the Master’s degree on Energy Engineering. School of Industrial Engineering of Barcelona. Tutors / directors: De Felipe, J,; Herms I. https://upcommons.upc.edu/bitstream/handle/2117/333862/tfm-javier-ariza-vdef.pdf?sequence=1&isAllowed=y.

ASHRAE (American Society of Heating, Refrigerating, and Air Conditioning Engineers) (1985): “ASHRAE Handbook of Fundamentals Volume”.

ICGC (2018): “Geoíndex. Geotèrmia superficial”. Disponible a través del següent enllaç: www.icgc.cat/ca/Administracio-i-empresa/Eines/Visualitzadors-Geoindex/Geoindex-Geotermia-superficial.

IDAE (Instituto para la Diversificación y el Ahorro Energético) (2012): “Guía técnica de diseño de sistemas de intercambio geotérmico de circuito cerrado”.

Ingersoll, L.R.; Plass, H.J. (1948): “Theory of the ground pipe heat source for the heat pump”. ASHVE Trans., 47: 339-348.

IGSHPA (International Ground Source Heat Pump Association) (2009): “Ground source heat pump residential and light commercial: design and installation guide”.

García-Céspedes, J.; Herms, I.; Arnó, G.; Ariza, J.; De Felipe, J. J. (2022): Geo-SIV (v1.1) [programari]. Institut Cartogràfic i Geològic de Catalunya i Universitat Politècnica de Catalunya. CC-BY 4.0.

MITMA (Ministerio de Transportes, Movilidad y Agencia Urbana) (2019): “Código Técnico de la Edificación (CTE). Documento Básico HE Ahorro de energía (HE)”.

NRCAN (Ministry of Natural Resources, Canada) (2005): “RETScreen® International: Clean Energy Decision Support Centre. Ground-Source Heat Pump Project Analysis”. Disponible a través del següent enllaç: https://publications.gc.ca/collections/Collection/M39-111-2005E.pdf.

NRCAN (Ministry of Natural Resources, Canada) (2016): “RETScreen® International: “RETScreen Clean Energy Management Software”. Disponible a través del següent enllaç: www.nrcan.gc.ca/maps-tools-and-publications/tools/modelling-tools/retscreen/7465.

Yang, H.; Cui, P.; Fang, Z. (2019): “Vertical-borehole ground-coupled heat pumps: A review of models and Systems”, Applied Energy, 87: 16-27.