Geoíndex - Red de estaciones geotérmicas de Cataluña (XEGCat)

Uso de los datos recogidos, funcionamiento de las XEGCat y tecnologías utilizadas

Las redes de monitorización del proyecto XEGCat proporcionan datos que pueden ser utilizados para la evaluación y elaboración de mapas del recurso geotérmico superficial disponible a escala urbana y para la modelización, pero también para la simulación y el diseño de proyectos concretos de sistemas de aprovechamiento de intercambio de calor con bomba de calor geotérmica. Las estaciones están equipadas con sensores de diversas características para la medida y registro de la temperatura del subsuelo a diversas profundidades y la posición del nivel piezométrico en los acuíferos existentes. Los registros son continuos y permiten tener una visión de la evolución y estacionalidad de estas variables a lo largo del tiempo. Los datos también permiten definir y cartografiar el régimen térmico del terreno y elaborar estudios específicos del efecto isla de calor urbana en el subsuelo (Subsurface Urban Heat Island Effect o SUHI). Incluso permiten reconocer los efectos del cambio climático una vez se disponga de una serie de datos suficientemente larga.

Los sistemas de adquisición pueden estar equipados con un sistema de telemetría alimentado con un panel fotovoltaico de 30 W y tarjetas SIM que permitan enviar datos automáticamente al servidor del ICGC, o pueden almacenarse in situ para ser recogidas periódicamente en el campo. Los datos se vuelcan y organizan por el sistema gestor de base de datos espaciales NetMon© (Sistema de monitorización de estaciones de medida y control del ICGC) desde el cual, y mediante un servicio web, se pueden consultar, analizar y descargar a través del Visor ICGC Geoíndex - Red de Estaciones Geotérmicas de Cataluña (XEGCat).

Esquema conceptual del proyecto de las XEGCat

Trabajos de implementación de la red de monitorización en un ámbito urbano. A la izquierda, perforación de un sondeo para la instalación de una estación.
En el centro, trabajos de implementación de la instrumentación. A la derecha, estación preparada para la recogida y envío de datos.

Estado de implementación del proyecto XEGCat (actualización en septiembre de 2023)

La primera red de estaciones geotérmicas del proyecto XEGCat fue implementada entre los años 2019 y 2020, y se sitúa en el ámbito urbano y periurbano de los municipios de Girona, Salt y Vilablareix, con un total de 11 puntos de nueva construcción y la habilitación de 11 puntos adicionales preexistentes. La tipología de los puntos implementados, la instrumentalización y otros datos de la configuración se pueden consultar en la página XEGCat de Girona-Salt y Vilablareix (2019-2020).

En el año 2022 se inició la implementación de la segunda red en la zona urbana de la ciudad de Tarragona. En esta red se perforarán 14 sondeos para su instrumentalización y se añadirán a la red otros puntos preexistentes. Se introducirá el uso de fibra óptica para la monitorización de la temperatura a diferentes profundidades. La tipología de los puntos implementados, la instrumentalización y otros datos se pueden consultar en la página XEGCat de Tarragona (2021-2023).

En el año 2023 también se prevé implementar una tercera red en el municipio de Vielha (Val d’Aran) asociada al proyecto Vielha Smart MicroDHC grid en colaboración con el Conselh Generau d’Aran y el Ayuntamiento de Vielha y Mijaran. Se trata de un futuro proyecto de una red urbana de climatización de frío y calor equipada con geotermia hibridada con otras renovables para suministrar energía a los siguientes equipamientos públicos de Vielha: Palai de Gèu, Palai d'Espòrts, IES Aran y Escuela pública Garona. La red implementada servirá para la realización de los estudios geológicos, hidrogeológicos y geotérmicos del terreno necesarios para el dimensionamiento del campo de captación geotérmico del proyecto.

Visor ICGC Geoindex - XEGCat

Actualmente, se puede consultar los datos recogidos por las estaciones de monitorización de las redes primaria y secundaria de la XEGCat de Girona-Salt i Vilablareix (2019-2020).

Para cada estación de medida o punto de control, se puede consultar y visualizar los datos en forma de gráficos en un periodo de consulta de hasta un año. El gráfico muestra las variables de temperatura (ºC) y/o la cota piezométrica (msnm) respecto al tiempo.

En el menú de selección es posible elegir, en primer lugar, la variable o variables que se quiere visualizar, el rango de tiempo en que se quiere hacer la consulta, las estaciones para las que se quiere hacer la consulta y, finalmente, los sensores de cada estación de los que se quiere consultar los datos.

El visor permite la descarga de los datos en formato CSV. Para cada estación también es posible la visualización y la descarga de la columna litológica de la estación de monitorización. En el caso de las estaciones de la red primaria, las columnas provienen de la perforación realizada con el motivo del despliegue de la red en el marco del proyecto XEGCat. En el caso de las estaciones de la red secundaria, las columnas litológicas provienen de la información bibliográfica existente.

Visor a ventana completa: https://visors.icgc.cat/geotermia-estacions

Referencias

AENOR UNE-100715:2014 (2014): “Diseño, ejecución y seguimiento de una instalación geotérmica somera. Parte 1: Sistemas de circuito cerrado vertical”.

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Blum, P.; Benz, S.A.; Menberg, K.; Bayer, P. (2016): "Subsurface urban heat islands: A renewable source of energy?". Karlsruhe Institute of Technology (KIT). I Congreso internacional Madrid Subterra para la exploración y explotación de la energía del subsuelo https://www.madridsubterra.es/ponencias/

García-Céspedes, J.; Herms, I.; Arnó, G.; Ariza, J.; De Felipe, J. J. (2021): "Geo-SIV (v1.0) [programari]". Institut Cartogràfic i Geològic de Catalunya. CC-BY 4.0.

ICGC (2018): “Geoíndex. Geotèrmia superficial”. Institut Cartogràfic i Geològic de Catalunya. Disponible a través del següent enllaç: www.icgc.cat/ca/Administracio-i-empresa/Eines/Visualitzadors-Geoindex/Geoindex-Geotermia-superficial.

IDAE (Instituto para la Diversificación y el Ahorro Energético) (2012): “Guía técnica de diseño de sistemas de intercambio geotérmico de circuito cerrado”.

Ingersoll, L.R.; Plass, H.J. (1948): “Theory of the ground pipe heat source for the heat pump”. ASHVE Trans., 47: 339-348.

IGSHPA (International Ground Source Heat Pump Association) (2009): “Ground source heat pump residential and light commercial: design and installation guide”.

UK Geoenergy Observatories (Energy Security and Innovation Observing System). Bristish Geological Survey. https://ukgeos.ac.uk/.

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NRCAN (Ministry of Natural Resources, Canada) (2005): “RETScreen® International: Clean Energy Decision Support Centre. Ground-Source Heat Pump Project Analysis”. Disponible a través del següent enllaç: https://publications.gc.ca/collections/Collection/M39-111-2005E.pdf.

NRCAN (Ministry of Natural Resources, Canada) (2016): “RETScreen® International: “RETScreen Clean Energy Management Software”. Disponible a través del següent enllaç: www.nrcan.gc.ca/maps-tools-and-publications/tools/modelling-tools/retscreen/7465.

Yang, H.; Cui, P.; Fang, Z. (2019): “Vertical-borehole ground-coupled heat pumps: A review of models and Systems”, Applied Energy, 87: 16-27.