Plataforma Tecnológica Española de Eficiencia Energética

• Año: 2017
• Fuente: CORDIS
• Acrónimo del proyecto: GEOCOND
• Título del proyecto: Advanced materials and processes to improve performance and cost-efficiency of Shallow GeOtrosmal systems and Underground Thermal Storage
• Identificador de Topic: LCE-07-2016-2017 - Developing the next generation technologies of renewable electricity and heating/cooling
• Esquema de financiación: RIA - Research and Innovation action
• Entidades españolas: Universitat Politècnica de Valencia (coordinador); AIMPLAS-Asociación de Investigación de Materiales Plásticos y Conexas; EXTRULINE Systems S.L..
• Fecha de inicio: 01/05/2017
• Fecha de fin: 28/02/2021

• Presupuesto total: 3.955.740,00€
• Ayuda concedida: 3.955.740,00€
• Porcentaje del presupuesto financiado: 100%

• Sector de aplicación: Urbano
• Tecnología principal: Materiales y equipos
• Link (Cordis): https://cordis.europa.eu/project/id/727583
• Estado del arte: El 75% del stock de edificios de la UE es ineficiente en términos energéticos. Poseen un enorme potencial para la instalación de fuentes renovables y aumentar la eficiencia energética que no se está explotando. Los SGES representan una fuente renovable estable y fiable en H&C de alta eficiencia, disponible en cualquier parte. A 2017, se han instalado en la UE 1,4 millones de unidades de GSHP, 16.500 MWth, de los cuales los sistemas con intercambiador de pozo vertical son los más extendidos.

El elevado coste incial de estos sistemas hace que muchos actores decidan no invertir en ellos. Además, muchos materiales empleados en estos sistemas no estaban específicamente diseñados para esa aplicación, no alcanzando un rendimiento óptimo. Debido a la poca presencia en el mercado, los productores de plástico no han invertido en desarrollar compuestos específicos. Es necesario el desarrollo de la nueva generación de sistemas geotérmicos con nuevos materiales, en pro de una inclusión más profunda en el mercado de la construcción y la renovación. Así mismo, los DHCs también necesitan mejorar sus sistemas de almacenamiento de calor y refrigeración.

Mejorar el comportamiento térmico de los diferentes subsistemas que componen los SGES y los UTES mediante el desarrollo de nuevos materiales y configuraciones para tuberías (en la que se usarán de diferentes materiales, dimensiones y conductividad), aditivos y métodos avanzados de lechada (Shape Stable PCMs de baja temperatura de transición como aditivos de lechada para el almacenamiento de calor en DHCs, lechadas de rendimiento a medida) y programas de simulación y optimización de materiales del sistema.

-Mejorar la resistencia al envejecimiento termomecánico y las propiedades superficiales al menos un 15% de las tuberías y la lechada.
-Mejorar la capacidad del suelo circundante para transferir calor
-Obtener una tubería de poliolefin de alta conductividad térmica (1,4 W/mK)
- Reducir los costes a lo largo del CV del 25%

Los resultados de desarrollo tecnológicos más tangibles del proyecto pueden englobarse en dos (ambos están en proceso de solicitud de patente):
1. Se han desarrollados nuevos productos de rellenos térmicos mejorados para sistemas geotérmicos poco profundos. Estas lechadas de cemento para rellenar las perforaciones geotérmicas aumentan significativamente la eficiencia térmica de las perforaciones y, por consiguiente, reducen la longitud requerida de los campos de perforaciones geotérmicas, y por tanto, reducen el coste de aplicación de esta tecnología.

2. Se han desarrollado nuevas tuberías de plástico para ser utilizadas en intercambiadores de calor geotérmicas con valores más altos de conductividad térmica para aumentar la eficiencia térmica de los sistemas geotérmicos poco profundos mediante una transferencia de calor más eficaz entre la transferencia de fluido y el suelo. En nuestro proyecto hemos desarrollado unas tuberías de base plástica con valores de conductividad térmica de alrededor de 1,1 w/mK . Esto supone una conductividad térmica 3 veces superior a la de los tipos estándar utilizados en aplicaciones geotérmicas poco profundas.
A diferencia de los rellenos, las homologaciones necesarias para poner una nueva formulación de plástico termoactivo en el mercado son notablemente más exigentes, por lo que se necesitaría cierta financiación adicional para tales etapas de homologación.

- Aumentar el atractivo de la calefacción y la refrigeración mediante energías renovables (energía geotérmica) mediante: (1) mejorar la eficiencia de los componentes principales de instalaciones geotérmicas. (2) La mejora de los materiales repercutirá al final en una mayor eficiencia media del sistema. (3) Disminuir los costes de instalación/CAPEX de las instalaciones geotérmicas (GSHE) en un 20 - 25% expresado en € por capacidad de extracción en Watt o en el equivalente €/m de las GSHE convencionales. Una mayor eficiencia del intercambiador geotérmica (BHE) (aumentos de diámetro y rendimiento) tiene un impacto dramático en los costes de instalación y operación (OPEX y CAPEX) y (4) Aumentar el uso de la tecnología de almacenamiento energético en el subsuelo (UTES) en el mercado de la rehabilitación de edificios, uno de los mayores segmentos del mercado y que actualmente cuenta con bajos porcentajes de aplicaciones geotérmicas.

- Contribuir a la compatibilidad de las fuentes de energía renovables con la red. Por un lado, el componente de energía renovable de la tecnología no es tan dependiente de las condiciones meteorológicas como otras tecnologías de energía renovable como la fotovoltaica, la solar térmica y la eólica, siendo por lo tanto más estable, predecible y con menor impacto en la producción y distribución de energía eléctrica, que necesitan una inversión sustancial y un esfuerzo de gestión para acomodar la creciente producción de energía renovable de estas tecnologías dependientes de las condiciones meteorológicas.

- Reducir el impacto medioambiental y aumentar la seguridad de esta tecnología.

- Mejorar el rendimiento económico de las inversiones geotérmicas de poca profundidad.

GEOCOND, sistema de energía geotérmica superficial, energía geotérmica, edificios, nuevos materiales, PE-100, conductividad, instalaciones piloto

• TRL inicial: -
• TRL objetivo: 5
• TRL alcanzado hasta la fecha: 7