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Geotermia en Hospital Sant Pau

El mayor proyecto en España de energía geotérmica para climatización de edificios en este complejo modernista de Barcelona.

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El proyecto del sistema geotérmico, uno de los mayores de Europa, para la climatización del complejo de edificios que conforman el Hospital Sant Pau en Barcelona supone un ejemplo de la introducción de esta tecnología renovable para casos de rehabilitación en edificación con criterios de eficiencia energética.

Perspectiva frontal del Hospital San Pau

El Hospital de la Santa Creu i Sant Pau se encuentra ubicado en Barcelona, muy cerca de La Sagrada Familia, en el ensanche de la ciudad catalana. Se trata de un complejo de edificios que conforman un recinto declarado Monumento histórico-artístico desde 1978 y Patrimonio Mundial para la UNESCO desde 1997. Es el conjunto modernista más importante de Europa, “una ciudad dentro de una ciudad” que se extiende por 13,5 hectáreas, ocupando 9 manzanas del ensanche barcelonés. En total son 44.280 m2 construidos, repartidos en 19 edificios que están conectados entre sí por un kilómetro de túneles. El arquitecto de este complejo fue Lluis Doménech i Montaner (1850-1923) y fue construido entre los años 1905 y 1930. En la actualidad la propiedad del complejo es de la Fundación Privada Hospital de la Santa Creu i Sant Pau, creada en 1401.  

Francisco Monedero,  Dpto. Hidroeléctrico, Energías del Mar y Geotermia de IDAE / Responsable de Área y Cristina Sapalski, ICOG, durante el acto de presentación del proyecto en la Jornada celebrada en la pasada edición de GENERA, “Contra la crisis, Geotermia y Eficiencia Energética”.

Rehabilitación del complejo

En el año 2009 la propiedad se propuso acometer una reforma de este magnífico complejo. La rehabilitación del Recinto respondía a diversos objetivos:

  • Recuperar los espacios originales, vaciando el contenido heredado de su anterior uso como hospital (forjados intermedios, divisiones interiores, etc.)
  • Restaurar y reformar los edificios, tanto a nivel estructural como sus elementos decorativos, ornamentales y de interés patrimonial, divisiones interiores, etc.)
  • Dar nuevas funcionalidades a los pabellones, adaptándolos a los nuevos requisitos, instalaciones y tecnologías.
  • Llevar a cabo una rehabilitación ejemplar en términos de sostenibilidad y de alta eficiencia, actualizando el recinto para que tenga un bajo consumo de agua y energía durante el uso.

Localización Hospital San Pau

El proyecto de rehabilitación se planteó desarrollarse en dos fases y se prevé una duración de 8 años, de 2009 a 2016:

  • 1ª Fase 2009-2013): Comprende todo el eje central del recinto, un total de 13 edificios, con 26.400 m2 construidos, 24.500 m2 de espacios exteriores y prácticamente toda la red de túneles subterráneos. Incluye también un anillo de instalaciones de unos 800 metros lineales conectado a todos los pabellones. Esta fase tenía un presupuesto estimado de 128 millones de euros.
  • 2ª Fase (2013-2016): La segunda fase contempla la restauración integral de otros 6 pabellones modernistas y las instalaciones correspondientes.

Otra perspectiva del Hospital San Pau

Para la rehabilitación energética, la Fundación Privada Hospital de la Santa Creu i Sant Pau se puso en contacto con el IDAE, que está asesorando/ pilotando el proyecto, con el objetivo de ubicar sedes de instituciones/ organismos Internacionales de relevancia (OMS, FAO, Naciones Unidas, etc) por lo emblemático del complejo. Para acometer la obra, el ámbito de actuación se limitó a 12 edificios (22.250 m2), el kilómetro de galerías subterráneas y 15.000 m2 de jardines. Uno de los preceptos del proyecto era rehabilitar el complejo con un modelo de sostenibilidad energética, pero también dotándolo de las nuevas tecnologías de la información y la comunicación. En definitiva se está creando un recinto sostenible, tanto desde el punto de vista económico como medio ambiental, que aporta valor añadido y una implicación con el territorio. El Hospital de Sant Pau se convertirá en una ciudad internacional de cooperación e innovación social en el que se promueve la sostenibilidad, la salud, la educación y la cultura.

Demanda energética y sistema geotérmico

La mejora de la eficiencia energética es una de las prioridades de la rehabilitación de los pabellones. Con los criterios de sostenibilidad, lo primero que se acometió fue una evaluación de la demanda energética de este complejo. Para ello se tomó de referencia uno de los ocho pabellones, uno de los más representativos del complejo, el de San Rafael, como elemento singular del conjunto y el dedicado a Administración.

Evaluación de la demanda energética: Pabellón San Rafael dentro del Hospital San Pau

De cara a reducir la demanda se tuvieron en cuenta medidas como el aislamiento térmico del edificio (optimización de espacios, nuevas ventanas con perfiles adecuados e introducción de cristales con rotura de puente térmico,…). También se pensó en sistemas pasivos, como la ventilación natural, la recuperación de calor o la protección solar. Todo con el fin de crear un edificio con la mínima demanda energética.

Geotermia en Hospital Sant PauCon este objetivo y como medidas en los sistemas activos, para la climatización del edificio se plantearon como premisas un sistema eficiente energéticamente, en el que se introdujeran sistemas de energías renovables y que a la vez fuera compatible con un complejo protegido al ser Patrimonio de la Humanidad.

La solución escogida fue un sistema de energía geotérmica somera o de baja temperatura de alta eficiencia para satisfacer las necesidades térmicas (frío y calor) de los distintos espacios, global e invisible que pasa por la instalación de intercambiadores verticales, salas técnicas enterradas, sistemas independientes por edificios, sectorizaciones parciales, un anillo general de instalaciones controladas por un sistema de control centralizado y con bombas de calor agua/ agua con frío y calor simultaneo.

Geotermia en Hospital Sant PauDicho sistema se combina con un suelo radiante (con paneles de fibra de madera como aislante en vez de productos plásticos) como emisor final. Como soporte se prevé la instalación de fancoils, que a su vez aportaran el aire de renovación. El diseño de las instalaciones será tal que trabajará a temperaturas de 10º y 15º (habitualmente son 7º y 12º), y la temperatura de consigna de las máquinas de producción de calor y frío será flotante en función de las temperaturas exteriores.

Gracias a sensores de presencia y a sistemas de gestión y control centralizados, el uso de la climatización se ajustará a la demanda y entrará en funcionamiento únicamente en los momentos en los que sea estrictamente necesario. Las bombas, motores y ventiladores de la instalación descrita dispondrán de variador de frecuencia y serán de alto rendimiento.

La demanda de calor y frío del edificio se calculó en 3.400 MWh/ año, lo que requería realizar un total de 291 sondeos de 120 metros (56 de reserva) y unas bombas de calor de 3MWt con COP y EER elevados, en un sistema a cuatro tubos (para calor y frío simultáneos), además de la instalación eléctrica general para alimentar las bombas de calor geotérmicas.

Gracias a todas las medidas mencionadas será posible disminuir el consumo energético, y consecuentemente las emisiones de CO2 atribuibles al uso de los pabellones.

Obras en el Hospital Sant Pau

Hitos del Proyecto y papel del IDAE como ESE

Para acometer este proyecto se establecieron cuatro fases/ grupos de edificios:

  1. Administración, San Leopoldo y Nuestra Sra. De la Mercè, actualmente en ejecución tras haber sido adjudicada la obra “llave en mano” a la UTE formada por las empresas SACYR y BEST, con un presupuesto de 1,82 millones de euros.
  2. San Salvador, San Rafael y Mare de Dèu del Carme, que está pendiente de licitación por el IDAE y que cuenta con un presupuesto de 1,2 millones de euros.
  3. Instalaciones eléctricas de Media y Baja Tensión para alimentar la geotermia, que también está pendiente de licitar por IDAE y que cuenta con una estimación de presupuesto de 600.000 euros.
  4. Purissima y Montserrat

En este proyecto el Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía ejerce de Empresa de servicios Energéticos, como ESE que se encarga de la asistencia técnica así como de la financiación y gestión de la ejecución de las obras, cediendo el uso de las instalaciones a la Fundación Privada Hospital de la Santa Creu i Sant Pau, propietaria del complejo, para su explotación.  

Obras Geotermia en Hospital Sant Pau

Por su parte la Fundación Sant Pau se encarga en este proyecto de la responsabilidad de la Operación y Mantenimiento integral de los sistemas geotérmicos, de abonar al IDAE el canon establecido por el uso de los sistemas geotérmicos así como de la tramitación administrativa para la ejecución.

Ventajas de la geotermia en Sant Pau

Solución Global e invisible:Geotermia Somera, Intercambiadores verticales, Salas técnicas enterradas, Sistemas independientes por edificios, Sectorizaciones parciales, Anillo general de instalaciones, Seguimiento y control centralizado, Bombas de calor agua/agua con frío y calor simultaneo.En el Hospital de Sant Pau se busca un proyecto de referencia, de carácter demostrativo en Edificación, Rehabilitación y difusión de la energía geotérmica al tratarse de edificios declarados Patrimonio Mundial por la Unesco que están siendo habilitados para distintos organismos internacionales e incluidos en los circuitos turísticos de la ciudad de Barcelona.

La geotermia se ha escogido por múltiples razones:

  • No produce contaminación local: partículas, NOx, CO2,… (dado que no hay combustión).
  • Permite Ahorro económico y energético
  • Es una solución sin ruidos.
  • No expulsa aire caliente al exterior.
  • Evita posibles problemas de legionela.
  • El edificio queda exento de cualquier perturbación visual, de forma que se gana en estética del edificio al no tener que instalar chimeneas.
  • Permite obtener una Buena Calificación Energética para el complejo.

Sin embargo se trata de un proyecto complejo, que supone una gran dificultad en la organización de las obras, por la singularidad del conjunto y el propio proyecto (como por ejemplo el hecho de que las salas de las instalaciones vayan enterradas). Supone un gran despliegue de medios y a su vez las obras se tienen que compatibilizar con las visitas turísticas que se siguen realizando.

Sala enterrada del Hospital San Pau

Apoyo del IDAE a proyectos de geotermia

Datos generales de la instalación en el Hospital San PauGEOTCASA y GIT Geotcasa son los programas con los que cuenta el IDAE en materia de geotermia. El Programa GEOTCASA se lanzó para el impulso de la energía geotérmica como fuente energética en instalaciones de agua caliente, climatización de edificios.

El programa, cuyas bases están recogidas en la resolución publicada en el BOE nº 122 de 19 de mayo de 2010, promueve que empresas del sector, actuando como Empresas de Servicios Energéticos, ESEs, contraten con el usuario un servicio integral de energía adaptado a sus necesidades y, habiendo sido previamente habilitadas por el IDAE, puedan acceder a una línea específica de financiación de sus proyectos a partir de energía geotérmica.

En definitiva, los objetivos de GEOTCASA pasan por extender el uso de la energía geotérmica como fuente energética en edificios:

  • En instalaciones adaptadas a las distintas necesidades del usuario
  • Ofreciéndose al cliente un servicio integral de energía
  • Garantizándose el cumplimiento de la reglamentación aplicable
  • Maximizándose la eficiencia energética

El programa se articula sobre tres patas: un control de la calidad de las instalaciones y empresas, la financiación de las instalaciones y una divulgación/promoción del propio Programa.

En función de la tipología de la instalación, existen límites máximos financiables por kW:

  • G1: ACS y/o calefacción/climatización en circuito abierto, en un edificio: 500 €/kW
  • G2: ACS y/o calefacción/climatización en circuito cerrado con intercambio enterrado horizontal, en un edificio: 1.100 €/kW
  • G3: ACS y/o calefacción y refrigeración en circuito cerrado con intercambio vertical, con sondeos, en un edificio: 1.400 €/kW
  • G4: ACS y/o calefacción y refrigeración con uso directo de energía geotérmica, en un edificio: 2.000 €/kW
  • GR1: Generación de calor centralizado, de distribución y de intercambio a los usuarios: 1.500 €/kW
  • GR2: Generación de calor y frío centralizados, de distribución y de intercambio a los usuarios: 2.000 €/kW
  • GR3: Generación de calor centralizado, de distribución y de intercambio y producción de frío descentralizado a los usuarios: 2.200 €/kW

Anillo general de instalaciones en el Hospital San Pau

Por su parte el Programa GIT de Financiación a empresas habilitadas de Grandes Instalaciones Térmicas a partir de fuentes renovables en edificación se articula según la publicación en BOE de la Resolución de la Presidencia del IDAE el 26 de abril de 2011, que establece la convocatoria y bases correspondientes para la habilitación de empresas en el Programa GIT, de energías renovables biomasa, solar y geotermia para usos térmicos en edificación.

El lanzamiento de este programa de financiación respondía a la necesidad de impulsar la ejecución de grandes instalaciones de producción de energía térmica en la edificación, a partir del aprovechamiento de las energías renovables biomasa, solar térmica y geotermia). Esta línea de impulso se destina a aquellos proyectos que, por su tamaño y complejidad, quedaban fuera de los límites establecidos en las convocatorias de los programas BIOMCASA, SOLCASA y GEOTCASA.

Logo empresa GEOTCASA GIT

El límite máximo de financiación por proyecto será el 80 % del valor de la inversión elegible (la destinada a la generación térmica), con un límite máximo absoluto de financiación por proyecto individual de 3.000.000 € -desde 350.000 € para proyectos GEOTCASA GIT.

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