Desarrollo de una herramienta en Matlab para la evaluación estimativa de los costes y rendimientos de una instalación de climatización geotérmica de bucle cerrado. Aplicación en los principales edificios del campus de la Universitat Politècnica de València (UPV))

Abstract

[ES] El objetivo de este trabajo fin de grado (TFG) consiste en el desarrollo de una herramienta utilizando un entorno MATLAB para la evaluación estimativa del potencial de una instalación de climatización mediante energía geotérmica, obteniendo los costes y rendimientos estimados y realizando un pequeño análisis de resultados. Posteriormente se aplicará en los principales conjuntos de edificios que componen el campus de la UPV (València). El alumno diseñará el sistema de simulación calculando la longitud necesaria del intercambiador geotérmico enterrado empleando el modelo IGSHPA para una tipología de bucle cerrado vertical. Una vez programado en Matlab el simulador, se contrastará con ejemplos existentes para validar su funcionamiento. La herramienta realizará una estimación de la eficiencia energética de la nueva instalación, calculando el punto de funcionamiento de la bomba de calor, en función de la carga térmica a suministrar y la temperatura estimada del fluido en el intercambiador geotérmico, Realizará un análisis del punto de funcionamiento óptimo en función de su rendimiento y los costes de perforación. También dará información sobre la producción de energía renovable y reducción de emisiones frente a otros sistemas. Para la aplicación a los principales edificios de la UPV, el alumno realizará en primer lugar un trabajo de recopilación de los datos necesarios de partida para el diseño del sistema, determinando a partir de los valores de consumo del edificio y las características de los equipos consumidores, las cargas térmicas que necesita proporcionar el sistema de climatización. También se realizará una evaluación mediante bibliografía existente de las características geológicas y térmicas del terreno donde se localizan los edificios para el correcto dimensionado del intercambiador de calor geotérmico. Los resultados de aplicación de la herramienta en los principales edificios de la UPV se mostrarán de forma visual en el plano de la universidad. En relación a los ODS, esta investigación está principalmente alineada con ODS7 "Energía asequible y no contaminante¿ ya que su finalidad es investigación en energía geotérmica, avanzando en una energía renovable más eficiente y rentable. Además, contribuye significativamente en consecución ODS11 (comunidades energéticas más sostenibles), ODS13 (lucha contra el cambio climático) reduciendo emisiones de CO2 y ODS9 (fomento innovación).