CYPECAD MEP. Climatização
Sistemas de captação de energia geotérmica

ÍNDICE

• Funcionamento
• Introdução de dados

• Parâmetros do terreno
• Opções de cálculo para o sistema de captação de energia geotérmica
• Bombas de calor geotérmicas
• Elementos da instalação de captação de energia geotérmica

 

Funcionamento

Os sistemas de bomba de calor geotérmica são sistemas geotérmicos de baixa entalpia que se servem de uma bomba de calor e um sistema de captação no subsolo para aproveitar a temperatura do mesmo. A chave da eficiência deste tipo de sistemas reside no aproveitamento da energia acumulada no subsolo de maneira constante e estável, de forma que a energia eléctrica consumida pelo sistema seja inferior que num sistema convencional de bomba de calor.

O módulo Sistemas de captação de energia geotérmica do CYPECAD MEP permite ao utilizador dimensionar o intercâmbio de calor geotérmico necessário para o correcto funcionamento da instalação, a partir da selecção de uma bomba de calor geotérmica (separador Climatização> menu Instalação> Unidades Centrais de ar condicionado> Selecção de uma das bombas de calor geotérmicas) e da definição das necessidades energéticas a cobrir pela mesma.

O cálculo do intercâmbio geotérmico está baseado no procedimento de dimensionamento proposto no manual da Sociedad Americana de Ingenieros de Calefacción, Refrigeración y Aire Acondicionado (ASHRAE) “Ground-Source Heat Pumps: Design of Geothermal Systems for Commercial and Institutional Buildings”.

O programa permite calcular indistintamente:

• O circuito interior e uma bomba de calor geotérmica
  O circuito interior dimensiona-se a partir dos equipamentos dispostos que por sua vez estão dimensionados ou verificados a partir do cálculo de cargas térmicas dos compartimentos. A bomba de calor geotérmica que o utilizador introduza deve oferecer o caudal e potência requeridos pelo circuito interior.
• A sonda enterrada com uma bomba de calor geotérmica
  O programa dimensiona o intercâmbio geotérmico adequado para o correcto funcionamento da bomba de calor geotérmica disposta pelo utilizador tendo em conta a carga térmica e a necessidade térmica mensal introduzida pelo utilizador.
• Todos os elementos do sistema
  Circuito interior, bomba de calor geotérmica e sonda enterrada.

Introdução de dados

Parâmetros do terreno

Para o correcto dimensionamento deste tipo de instalações, foram implementados novos parâmetros do terreno:

• Temperatura não perturbada do terreno
  (menu Obra> Dados obra)
  
  De igual forma que nas restantes opções de "Condições climáticas" do diálogo "Dados obra", o utilizador dispõe de duas opções para definir a temperatura não perturbada do terreno:
• Predefinidas
  O programa atribui em função do local seleccionado pelo utilizador (menu Obra> Localização).
• Do utilizador
  O utilizador introduz o valor desejado.
• Condutibilidade térmica e Capacidade térmica volumétrica
  (menu Obra> Dados obra> editar Dados da localização)
  
  Para definir estes dois parâmetros o utilizador também dispõe de duas possibilidades:
• Selecção do tipo de terreno
  O utilizador selecciona um tipo de terreno e o programa atribui a Condutibilidade térmica e a Capacidade térmica volumétrica correspondente. O programa dispõe de valores comuns destes parâmetros associados a cada tipo de terreno.
• Ensaio de resposta térmica
  Se foi realizado um ensaio de resposta térmica do terreno o utilizador pode introduzir livremente os valores da Condutibilidade térmica e da Capacidade térmica volumétrica mediante a selecção da opção "Ensaio de resposta térmica".

Opções de cálculo para o sistema de captação de energia geotérmica

O programa oferece por defeito umas opções de cálculo para a distribuição do fluido no sistema de captação de energia geotérmica que o utilizador pode modificar (menu Obra> Opções> Distribuição para o sistema de captação de energia geotérmica):

• Velocidade máxima nas tubagens
• Perda de pressão máxima por metro de tubagem
• Perdas localizadas nas tubagens

 

 

 

Bombas de calor geotérmicas

É possível seleccionar os seguintes tipos de bombas de calor geotérmicas:

• Unidade água-água de refrigeração, geotérmica, para instalação interior
• Unidade água-água bomba de calor não reversível, geotérmica, para instalação interior
• Unidade água-água bomba de calor reversível, geotérmica, para instalação interior

O utilizador selecciona a bomba de calor geotérmica adequada para o funcionamento da instalação interior, independentemente de se ter dimensionado ou não essa instalação no programa (no caso de que se tenha dimensionado a instalação interior, o programa avisará o utilizador se a bomba não é a adequada).

Na bomba de calor disposta o utilizador deve definir a carga térmica e a necessidade térmica mensal (para aquecimento e/ou para refrigeração, dependendo da bomba seleccionada), e a necessidade térmica mensal de A.Q.S. (no caso que a bomba de calor seleccionada cobrir também a produção de A.Q.S.).

Elementos da instalação de captação de energia geotérmica

Os diferentes elementos que compõem a instalação de captação de energia geotérmica encontram-se disponíveis na opção Sistema de captação de energia geotérmica (menu Instalação do separador Climatização). Estes elementos são:

• Colector em sala técnica
• Colector em caixa enterrada
• Sonda geotérmica vertical
• Tubagem de distribuição horizontal

Tubagem de distribuição vertical

 

 

 

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