Modelització d’un sistema de climatització basat en una bomba de calor geotèrmica i terra radiant refrescant en un habitatge unifamiliar a Castelldans, Les Garrigues

Abstract

És objecte d’aquest Treball de Final de Grau, la modelització del sistema de climatització i producció d'ACS (aigua calenta sanitària) en un habitatge unifamiliar a Castelldans, actual residència dels meus avis, a partir d'una bomba de calor geotèrmica. Es defineixen com a objectius principals del treball, la modelització d’un sistema de climatització basat en una bomba de calor geotèrmica reversible per: • La generació de fred i calor segons l’època de l’any, energia que es distribuirà en l’interior de l’habitatge a partir de terra radiant refrescant, el qual substituirà els sistemes de climatització existents formats per una caldera de gasoil i radiadors, i un equip d’aire condicionat convencional. • Realitzar un estudi de viabilitat econòmica i energètica per determinar la rendibilitat del sistema modelitzat, en referència als equips existents. • Realitzar un estudi d’avaluació de l’impacte ambiental per determinar la sostenibilitat del projecte envers el sistema de climatització existent. Tot això permetrà avaluar la rendibilitat de la instal·lació en base a criteris econòmics i mediambientals. Altrament, es proposen també, una sèrie d’objectius didàctics a satisfer a fi de complementar els coneixements adquirits al llarg d’aquests anys, a partir de continguts no abordats en el grau: • Endinsar-me en el món de l’energia geotèrmica, i conscienciar-me del gran potencial pendent d’explotar, tant en el context mundial com espanyol, d’un recurs renovable tan avantatjós. • Estudiar el funcionament de la bomba de calor geotèrmica en comparació a les bombes de calor convencionals. • Indagar en el funcionament del terra radiant/refrescant i investigar el comportament tèrmic de la casa dels meus avis.

The objective of this Final Degree Project is the modeling of the HVAC (heating, ventilation, and air conditioning) and DHW (domestic hot water) production system in a single-family home in Castelldans, current residence of my grandparents, using a geothermal heat pump. The main objectives of this project are defined as follows. The modeling of an HVAC system based on a reversible geothermal heat pump for: • The generation of heating and cooling energy according to each season, with it being distributed inside the home through radiant floor, which will replace the existing HVAC system that consist of a diesel oil boiler, radiators, and a conventional air conditioning unit. • Conducting an economic and energy viability study to determine the profitability of the modeled system compared to the existing installation. • Conducting an environmental impact assessment to determine the sustainability of the project in relation to the existing HVAC system. All of this will allow for the evaluation of the installation's profitability based on economic and environmental criteria. Additionally, several educational objectives are proposed to complement the knowledge acquired over these years, through content not addressed in the degree program: • Delving into the world of geothermal energy and becoming aware of the great untapped potential, both globally and in Spain, of such an advantageous renewable resource. • Studying the operation of the geothermal heat pump in comparison to conventional heat pumps. • Investigating the operation of the radiant floor and examining the thermal behavior of my grandparents' house.