Geotermia
¿QUÉ ES?
La energía geotérmica es el calor procedente del interior de la Tierra. Esta energía es económica y ecológica, ya que parte de este calor procede de la radiación solar (que es absorbida y acumulada por la Tierra), del calor residual (de cuando se formó el planeta hace 4.500 millones de años y que todavía está llegando), y por otra parte proviene de la desintegración de isótopos radiactivos, (presentes en la corteza y en el manto).
Gracias a ella, aprovechamos la temperatura constante existente dentro del terreno para absorber o disipar calor en la instalación. Es una técnica que utiliza el calor procedente del interior de la tierra para climatizar espacios. Esta energía se puede utilizar tanto para calefacción en invierno como para refrigerar en verano, así como para ACS durante todo el año.
CÓMO FUNCIONA
“Energía geotérmica es la energía almacenada en forma
de calor por debajo de la superficie sólida de la Tierra”
La energía geotérmica es el calor que procede del interior de la Tierra. Parte de este calor procede de la radiación solar que es absorbida y acumulada por la Tierra. En este caso, la tierra actúa como un gigantesco colector solar. Otra parte corresponde al calor residual de cuando se formó el planeta hace 4.500 millones de años y que todavía está llegando a la superficie, y otra parte proviene de la desintegración de isótopos radiactivos, presentes en la corteza y en el manto.
Existe geotermia de alta, media, baja y de muy baja temperatura. La geotermia de muy baja temperatura es la aplicación más extendida por ser localizable en el 90% de la superficie terrestre. Es conocida por ser la fuente de energía más eficiente y más barata para climatizar edificios (calefacción y refrigeración de espacios) y para generar Agua Caliente Sanitaria (ACS).
Los sistemas geotérmicos usan temperatura constante de la Tierra como fuente de calor en los meses fríos y como disipadora de calor en los meses cálidos. Esto es posible ya que a pocos metros por debajo de la superficie, las temperaturas se mantienen constantes, entre 10-18ºC.
Con la Geotermia de muy baja temperatura conseguimos ahorros de consumo de hasta un 75% en calefacción, refrigeración y ACS con respecto a las energías fósiles como gas natural, gas propano, gasoil…. La inversión inicial se amortiza rápidamente y revierte grandes ahorros económicos al usuario. Contribuye a la mejora del medio ambiente ya que las emisiones de CO2 se reducen drásticamente.
Para la realización de una instalación geotérmica debemos conocer las características geológicas (conductividad, presencia de agua, origen geológico…) y climáticas del emplazamiento. También tenemos que estudiar el uso que se va a hacer del edificio y la ocupación a lo largo del año, las necesidades térmicas del edificio a climatizar y la demanda de agua caliente. Todos estos parámetros determinarán la potencia que necesita el edificio (kW). Calcularemos entonces la potencia de la bomba, el número de perforaciones, su profundidad y la distancia entre ellas.
ESQUEMA DE INSTALACIÓN EN VIVIENDA
- Captador geotérmico vertical
- Sala térmica: bomba de calor y acumuladores
- Calefacción/refrigeración mediante suelo radiante
- Calefacción/refrigeración mediante fancoils
- Producción de Agua Caliente Sanitaria (ACS)
- Pueden incorporarse al sistema placas solares y/o fotovoltaicas
- Climatización de piscinas
INTERCAMBIADORES
El intercambiador geotérmico es el elemento encargado de absorber calor de la Tierra o de disipar calor en la Tierra. Son uno o más tubos dispuestos para tal fin horizontalmente (intercambiador horizontal) o verticalmente (intercambiador vertical) en el terreno, capturando energía en forma de calor que conducen mediante el líquido calorportador hasta la bomba de calor.
Los intercambiadores verticales ocupan mucho menos superficie. Esta circunstancia, o las climatológicas (que afectan directamente a los captadores horizontales), o la dificultad para realizar la excavación necesaria, suele determinar en la mayoría de los casos, la idoneidad de realizar la instalación con intercambiador vertical.
Los intercambiadores verticales son perforaciones de unos 15 centímetros de diámetro que se realizan hasta una profundidad de entre 75 y 150 metros. Tras la perforación, se introducen las sondas por las que circulará el fluido caloportador, que obtendrá el calor del interior de la tierra y lo “inyectará” en nuestra vivienda a través de la bomba de calor. El espacio entre las sondas y el terreno, queda sellado
EQUIPOS DE
CLIMATIZACIÓN
Para climatizar un edificio existen comercialmente diferentes
productos. Los más comúnmente utilizados son el suelo radiante, los fancoil y los radiadores de baja temperatura. Para climatización de viviendas, sin duda es con el suelo radiante como se consiguen los mejores resultados de confort y rendimiento de instalaciones de geointercambio.
En instalaciones donde necesitemos una respuesta rápida a la hora de climatizar, y en edificios con grandes volúmenes, utilizaremos fancoils
BOMBA DE CALOR
La bomba de calor geotérmica es el corazón de una instalación geotérmica.
Es capaz de transferir calor de un foco frío a un foco caliente gracias a la condensación y evaporación de gases.
Bajo la superficie terrestre disponemos de entre 10 y 18 grados constantes. Para el uso cotidiano de calefacción y ACS necesitamos temperaturas de entre 40 y 50 grados. La bomba de calor es la que nos permite elevar la temperatura para su uso.
Internamente una bomba de calor es muy elemental. Su funcionamiento se basa en el principio que dice: “Un gas se calienta cuando se comprime y se enfría cuando se expande”. Básicamente es un circuito que internamente lleva un gas. El conocido “Ciclo de Carnot”. Utilizamos este circuito para transferir energía en forma de calor de la Tierra al edificio en invierno y viceversa en verano.
Los elementos que componen la bomba de calor son: condensador, compresor, evaporador y válvula de expansión. Para poder disponer de dos máquinas en una (calefacción más
refrigeración), es necesario que la válvula de expansión sea de doble sentido, y añadir una válvula de 4 vías a la salida del compresor. Cambiando el sentido de circulación del gas, obtendremos calefacción en invierno (la Tierra disipa calor dentro del edificio) y refrigeración en verano (es el edificio quien disipa el calor que le sobra en el interior de la Tierra).
VENTAJAS Y APLICACIONES
- Es una fuente de energía renovable, limpia y disponible en casi cualquier lugar, que no está supeditada a las variaciones climáticas estacionales. Disponible 24 horas al día, 365 días al año.
- Para procesos de calefacción, refrigeración y ACS, en los que se use agua entre 0 y 50ºC: viviendas unifamiliares, edificios, instalaciones deportivas, granjas, piscifactorías, bodegas, naves industriales
- Una típica instalación supone un ahorro del 75% en calefacción y aproximadamente un 80% en refrigeración.
- Al no realizarse combustión de ningún combustible fósil, no se produce emisión de dióxido de carbono y otros gases de efecto invernadero. Colaboramos a evitar el cambio climático, a la vez que ahorramos dinero.
- Durante los meses cálidos es posible aprovechar el calor extraído para obtener ACS, haciéndolo pasar por un intercambiador antes de ir al pozo.
- No produce impacto visual ni ruido que nos moleste, a nosotros mismos o a los vecinos.
- Se pueden incorporar sistemas radiantes que aumentan el nivel de confort tanto en la modalidad de calefacción como en la de refrigeración.
- La bomba geotérmica tiene una vida dos veces mayor que la caldera convencional.
- Amortización rápida de la instalación, la rentabilidad del equipo aumenta si se utiliza para calefacción y para refrigeración.