Sizing of geothermal heat pump for single-family house with underfloor heating

RESUMEN: En este trabajo de fin de grado se expone la posible solución para climatizar una vivienda unifamiliar, esta vivienda se encuentra localizada en la localidad de Santander en la Comunidad Autónoma de Cantabria (España). La vivienda considerada en este trabajo posee dos plantas y un terreno posterior de tierra arcillosa. El dimensionamiento de la instalación ha requerido en primer lugar determinar las necesidades energéticas de esta vivienda para lo cual se han buscado los factores climáticos, topográficos y constructivos de la misma. De esta forma se han calculado las cargas térmicas por calefacción a partir de la determinación de las transmitancias de los distintos cerramientos y huecos. Además, se ha calculado la demanda térmica de agua caliente sanitaria (ACS). Una vez obtenidos esos datos se ha seleccionado el tipo de instalación de instalación térmica a emplear para dar cobertura a esta demanda térmica de calefacción y ACS, siendo seleccionada una bomba de calor geotérmica ya que la misma nos permite aprovechar la disposición de la vivienda sobre el terreno y aprovechar dicho terreno. Una vez seleccionada la bomba de calor geotérmica se ha dimensionado el intercambiador enterrado que es necesario para obtener el calor demandado por los usuarios de la vivienda, obteniéndose que son necesarios 579,42 m de tubería. También se ha dimensionado el suelo radiante que ha sido el sistema seleccionado para cubrir las necesidades de calefacción de la vivienda, obteniéndose que son necesarios 821,9 m de tubo de "PEX-GOL". Finalmente se ha diseñado el sistema de regulación y control consistente en una serie de componentes electrónicos diseñados por un fabricante dedicado exclusivamente al control de sistemas de este tipo. El presupuesto de ejecución por contrata de este proyecto asciende a 23.494 €.ABSTRACT: In this final degree Project, the posible solution for heating a sigle family house is presented.This house is located in Santander,Cantabria,Spain. The house under consideration in this work has two floors and a rear clay soil plot. The sizing of the installation required firstly determining the energy needs of this house, for which the climatic, topographical and constructive factors of the house were sought. In this way, the thermal loads for heating have been calculated from the determination of the transmittances of the different enclosures and openings. In addition, the thermal demand for domestic hot water (DHW) has been calculated. Once these data had been obtained, the type of thermal installation to be used to cover this thermal demand for heating and DHW was selected, and a geothermal heat pump was chosen as it allows us to take advantage of the layout of the house on the ground and make the most of the land. Once the geothermal heat pump had been selected, the underground heat exchanger necessary to obtain the heat demanded by the users of the dwelling was dimensioned, obtaining that 580 m of pipe were necessary. The underfloor heating system selected to cover the heating needs of the dwelling has also been dimensioned, obtaining that 821.9 m of "PEX-GOL" pipe are necessary. Finally, the regulation and control system has been designed, consisting of a series of electronic components designed by a manufacturer dedicated exclusively to the control of systems of this type. The contract budget for this project amounts to 23.494 €.Grado en Ingeniería en Electrónica Industrial y Automátic