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Fundación PRIMADOMUS

La calefacción y el ACS del edificio refugio se nutre de fuentes de energía limpia procedentes del calor del sol y de la tierra.

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La fundación holandesa PRIMADOMUS se dedica a la protección y el estudio de los primates, especialmente de aquellos que han sufrido daños o maltratos.,En el año 2004 realizó el proyecto para un nuevo centro refugiso ubicado en Villena, en la provincia de Alicante y un año después, Immosolar comenzó a trabajar en el diseño del sistema energético. A la hora de diseñar la gestión energética del primero de los ocho módulos a construir, la empresa Immosolar ha recurrido a fuentes de energía limpias: el calor del Sol y de la Tierra. Se trata de una combinación inteligente de energías renovables con la que se puede conseguir un importante ahorro energético y un abastecimiento que Immosolar denomina “de 360 grados”.

El objetivo fundamental del sistema energético ha siso dotar de calefacción al edificio, así como proveer el agua caliente sanitaria (ACS) para la cocina y limpieza de las instalaciones.

La clave de este proyecto se asienta en el EnergyManagerSystem (EMS), un sistema que integra la energía solar térmica con la geotérmica y cubre la totalidad de la demanda energética del edificio. Se constituye como un único punto de regulación, aprovechando la tierra como depósito de calor. Además, este sistema decide en cada momento la energía solar que se destina al calentamiento del edificio o al agua caliente sanitaria (ACS), y gestiona la energía que se almacena en el depósito geotérmico ubicado bajo el suelo. Cuando la energía procedente del sol no es suficiente, entra en juego la bomba de calor geotérmica que toma la energía del depósito geotérmico y continúa con el proceso de carga de ACS y de climatización.

A pesar de ser una de las posibilidades del EnergyManagerSystem (EMS), en este proyecto no se ha considerado la opción de refrescamiento del edificio y, por lo tanto, sólo ofrece agua caliente sanitaria y calefacción por paredes radiantes en la zona donde habitan los primates, y un fancoil en los pasillos y la cocina. Sin embargo, próximamente se pretende construir otro módulo similar al primero, que albergará la opción de refrescamiento. De hecho, se ha previsto la preinstalación para que cuando esto ocurra, se pueda interconectar el frío con el EMS del otro edificio.

El corazón del sistema energético es la unidad de control o EnergyManager está formada por un conjunto hidráulico que incluye la centralita Theta, desde la que se regula la instalación y la temperatura que se aporta al edificio. Este sistema permite integrar todos los componentes hidráulicos para la unión de las diferentes fuentes de energía y facilita el trabajo de instalación, ya que el circuito hidráulico principal viene ensamblado y preajustado de fábrica. En cuanto a la regulación Theta, está dotada con el sistema Dual-Pro, desarrollado y patentado por Immosolar, que permite aprovechar hasta un 18 por ciento más de la energía, aportada por los captadores solares mediante un control del intercambio de calor que se produce en cada uno de los acumuladores.

La empresa encargada del proyecto PRIMADOMUS es Ingeniería Amat y Marestre que buscaba una solución innovadora, ecológica, de calidad y eficiente para las necesidades de la construcción y por eso se interesaron por las soluciones energéticas que ofrece Immosolar para integrarlas en el edificio principal donde viven los primates.

La instalación del sistema EnergyManagerSystem, el campo geotérmico y la climatización ha sido realizada por Tecnovasol que se dedica a la ingeniería e instalación de energías renovables y es empresa colaboradora oficial de Immosolar desde hace tres años.

El primer edificio del proyecto PRIMADOMUS en Villena dispone de una terraza plana donde se han instalado diez captadores solares de alto rendimiento IS-PRO 2H con recubrimiento selectivo TiNOX, distribuidos en dos bancadas de 5 colectores. El total de captación es de 20 metros cuadrados, lo que equivale a una potencia de 12 kW. En cuanto a la inclinación, se ha tomado un valor de 45 grados para garantizar un buen aprovechamiento de la energía solar durante todo el año.

Parte de esta energía solar recogida por los colectores se destina a calentar el edificio y al agua caliente sanitaria, según la prioridad determinada por el EnergyManager. La energía no aprovechada a estos niveles se desvía al acumulador geotérmico, que consiste en un sistema de intercambio de calor con un volumen grande de tierra. En los sistemas tradicionales de captación horizontal, el captador geotérmico se regenera mediante el sol y la lluvia que caen encima de la superficie en la cual se encuentran enterrados los tubos de captación. En el caso de EnergyManagerSystem, la regeneración se hace de forma controlada mediante los colectores solares y el EnergyManager. En todo caso, el acumulador geotérmico se carga con el mismo calor que se extrae del edificio. Consiste en un sistema de mallas de PE-RT, con barrera de oxígeno y resistente a temperaturas hasta 65º C. La malla se compone de tubos de 10 mm de diámetro exterior colocados a una distancia de 70 mm entre ellos. Se pueden colocar hasta dos capas de mallas separadas entre ellas por 15 cm de arena. En este caso, el acumulador geotérmico consta de una malla de 14 módulos de 13,5 m2 de superficie cada uno (14,3 m2 reales en disposición), que totalizan una superficie de captación de 200 m2 dispuesta en dos capas. La superficie mínima necesaria es de 120 m2. El único movimiento de tierra que requiere la instalación del colector geotérmico es profundizar unos 65-80 cm la excavación. Se llenará con las dos capas de mallas geotérmicas, empotradas en 15 cm de arena cada una.

A su vez, este acumulador alimenta a la bomba de calor IS-EMS, adaptada para trabajar con temperaturas elevadas y preparada para asumir los cambios de temperatura que se pueden producir cuando se mezcla el circuito solar y el geotérmico. Así, la bomba de calor cubre la demanda energética no alimentada por la fuente solar térmica.

Gracias al precalentamiento del acumulador geotérmico, la bomba de calor puede trabajar con un coeficiente de funcionamiento (COP) de hasta 6,9 considerando el suelo a 10º C y la entrega de calor a 35º C. Es decir, por cada kWh eléctrico consumido la bomba de calor ofrece 6,9 kWh caloríficos.

La bomba de calor es regulada por la centralita IS-WPK desde la que se controla tanto la propia máquina como la temperatura de servicio frío/calor que se aporta al edificio. La centralita de la bomba de calor se conecta en Bus con la centralita del Energy Manager, optimizando así el control del EMS. En cuanto al sistema de emisores, la bomba de calor IS-EMS de IMMOSOLAR trabaja de forma óptima con instalaciones de baja temperatura como el suelo o pared radiante, aunque puede llegar a aportar más de 50º C cuando es necesario y combinarse entonces con sistemas tradicionales como fancoils. Tanto éstos como el suelo radiante, en sus variantes de emisores por suelo, pared y techo, se prestan a ofrecer refrescamiento en verano empleando la misma instalación que en invierno proporciona calefacción. Ésta es una ventaja de la que la bomba de calor IS-EMS puede sacar partido como pocos otros sistemas están en condiciones de hacer, puesto que la propia bomba de calor IS-EMS es capaz de dar tanto frío como calor desde el mismo equipo.

Este edificio cuenta con paredes radiantes y un fancoil está situado en la zona de pasillos y cocina. Cuanto menor es la temperatura de impulsión menor es también el salto térmico que debe vencer la bomba geotérmica, y por tanto, aumenta su rendimiento.

Precisamente, la mejora del rendimiento y el ahorro energético son las principales bazas del EnergyManagerSystem. IMMOSOLAR ha llevado a cabo una simulación del edificio y del sistema solar con el software Transol Pro 2.0, basado en el software de cálculo térmico dinámico TRNSYS. Aplicando una serie de valores determinados, se ha calculado un ahorro de energía primaria de hasta 4.770 kWh anuales.

Como hemos indicado, éste es el primero de los ocho módulos que la fundación PRIMADOMUS prevé erigir en Villena. El segundo, que ya está en construcción, también contará con el EnergyManagerSystem, aunque en este caso, el sistema geotérmico estará basado en tres pozos verticales de 105 metros de profundidad. Al igual que el primero, este módulo también tendrá agua caliente sanitaria y calefacción por paredes radiantes y fancoils, aunque en este caso, incorporará además la opción de refrescamiento.

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