El Proyecto GEOFIT apuesta por la instalación de sistemas geotérmicos mejorados y rentables para la rehabilitación energéticamente eficiente de edificios

Después de cuatro años de investigación, el proyecto GEOFIT (Deployment of novel GEOthermal systems, technologies and tools for energy efficient building retroFITting) llega a su fase de demostración y validación con la finalización de las obras e instalación de los nuevos sistemas de geotermia en cuatro pilotos: Sant Cugat (España), Perugia (Italia), Bordeaux (Francia) y Aran (Irlanda). Coordinado por R2M Solution, GEOFIT ha contado con la participación de siete socios españoles: AJUNTAMENT DE SANT CUGAT DEL VALLÈS, ASOCIACIÓN ESPAÑOLA DE NORMALIZACIÓN, CATALANA DE PERFORACIONS, COMET GLOBAL INNOVATION, COMSA, FUNDACIÓ EURECAT e IDP.

GEOFIT es una acción integrada impulsada por la industria destinada al despliegue de sistemas geotérmicos mejorados (Enhanced Geothermal Systems) y rentables para la rehabilitación de edificios energéticamente eficientes. Esto implica el desarrollo técnico de EGS innovadores, incluyendo configuraciones de intercambiadores de calor no estándares, innovadoras bombas de calor híbridas y sistemas con bomba de calor de compresión accionadas eléctricamente, así como también un conjunto de sistemas de calefacción y refrigeración que se integran con los conceptos novedosos de bombas de calor geotérmica, todo ello especialmente diseñado para ser aplicado en proyectos de rehabilitación energéticamente eficientes.

Para hacer viable el nuevo EGS en la rehabilitación de edificios energéticamente eficientes, GEOFIT ha desarrollado un conjunto de herramientas y tecnologías, que incluyen: tecnologías de evaluación de riesgo poco invasivas, técnicas de inspección del terreno y monitorización de edificios (Structural Health Monitoring), sistemas de control para EGS rentables y optimizados en fase de operación y nuevas herramientas basadas en la metodología BIM para la gestión de obras de reacondicionamiento basadas en la geotermia (plataforma GEOBIM). Además, el proyecto ha demostrado su compromiso con la aplicación de técnicas de perforación novedosas como la perforación vertical poco invasiva mejorada y las tecnologías sin zanjas como HDD (Horizontal Directional Drilling).

GEOFIT apuesta por estos desarrollos técnicos dentro de un nuevo marco de gestión basado en soluciones integradas de diseño y entrega para el proceso de reacondicionamiento basado en la geotermia. El proceso impulsado por IDDS (Integrated Design and Delivery Solutions) se ha materializado en la plataforma de gestión de obras de reacondicionamiento GEOBIM.

A través de cinco pilotos que representan cuatro zonas climáticas europeas y diferentes escenarios de rehabilitación, GEOFIT se encuentra ya en la fase de validación de las nuevas tecnologías y metodologías.

Las soluciones desarrolladas por GEOFIT permiten reducir el coste de inversión de las instalaciones, y mejorar la eficiencia de las bombas de calor geotérmicas y de los sistemas de distribución de frío y calor, lo que permitirá reducir las emisiones de CO₂ originadas por edificios y hacer más eficiente el parque de viviendas y edificios del sector terciario e institucionales.

Tecnologías para la evaluación de riesgos poco invasivas y nuevas técnicas de inspección

Radar de penetración en el terreno (GPR) – GEOFIT utiliza una solución de matriz GPR compacta para el mapeo 3D en tiempo real de los servicios subterráneos. Se basa en un conjunto de antenas masivas con dos polarizaciones, proporcionando una gran cantidad de datos, y aumentado exponencialmente la detección de servicios y el nivel de precisión de la inspección del terreno.

Sistema de auscultación de salud estructural (SHM) – Para conocer la salud y seguridad de un edificio, su estructura es monitorizada por sensores apropiados para recolectar datos fiables y útiles. Estos datos, una vez recopilados, se transmiten a través de Conexión Wi-Fi/LAN a un nodo concentrador donde se filtran y son analizados. Esto permite lograr un modelo numérico que muestra el comportamiento dinámico actual del edificio.

Nuevos materiales para mejorar las prestaciones de los métodos de perforación mejorados

Uno de los grandes avances de GEOFIT proviene de la introducción de nuevas técnicas computacionales para la simulación del proceso de corte inducido por las herramientas de excavación. Esto presenta un método novedoso para modelar el proceso de perforación y excavación que ayuda a los operadores a elegir la estructura de corte y los parámetros operativos óptimos.

GEOFIT está mejorando los parámetros del hardware de perforación mediante el uso de una nueva prueba de desgaste y técnicas de modelado de excavaciones, y también está aplicando la perforación direccional horizontal para la instalación de intercambiadores de calor en entornos urbanos, que es más rápido y permite mantener el diseño de perforación bajo control y alcanzar largas longitudes.

Nuevas configuraciones de intercambiadores de calor y bombas de calor geotérmicas

Para facilitar la implementación de sistemas geotérmicos en obras de rehabilitación, y en áreas donde la perforación es demasiado costosa o difícil, GEOFIT considera geometrías compactas basadas en hélice, intercambiadores de calor slinky o “canastas”. Estos intercambiadores de calor no estándar para espacios limitados son esenciales para reducir costes y permitir la instalación de sistemas donde la perforación profunda es imposible.

Sistemas de calefacción y refrigeración

GEOFIT ha basado sus diseños en sistemas de calefacción de baja temperatura (LTH) y de refrigeración de alta temperatura (HTC) modulares y de altas prestaciones integrados con los sistemas con bombas de calor geotérmicas, proporcionando una solución viable para futuras implementaciones a gran escala de rehabilitación geotérmica en edificios existentes.

Las tecnologías LTH/HTC muestran importantes ventajas para mejorar la eficiencia en la distribución de calor. Estas tecnologías proponen soluciones fáciles de instalar en proyectos de rehabilitación, mejoran confort térmico y permiten coeficientes de rendimiento más elevados para las bombas de calor geotérmicas.

Metodología BIM y sistema de gestión integrado para el reacondicionamiento energético de edificios

GEOFIT ha desarrollado un sistema de gestión de proyectos de reacondicionamiento geotérmico que incluye: trabajos de rehabilitación y sistema de gestión integrada (IDDS), herramientas TIC para la inspección del terreno y la supervisión de las obras, métodos habilitados compatibles con la metodología BIM y herramientas para el reacondicionamiento basado en la geotermia.

Más información: https://geofit-project.eu/

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GEOFIT Project EU (LinkedIn)