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nada como el calor de una madre

Publicado por - 08/05/2015

GeotLos recursos geotérmicos constituyen la parte de la energía geotérmica o calor interno de la Tierra, que puede ser aprovechada por el hombre. Se clasifican habitualmente en dos tipos: recursos geotérmicos de alta temperatura en los que ésta supera los 150 ºC y recursos geotérmicos de baja y media temperatura, cuando ésta no alcanza los 150 ºC. Las condiciones para la existencia en una zona determinada de recursos de alta temperatura o baja temperatura son diferentes, primando en el primer caso las condiciones de tipo geológico y en el segundo las condiciones de tipo económico.

GEOTERMIA es una palabra de origen griego, deriva de “geos” que quiere decir tierra, y de “thermos” que significa calor: el calor de la tierra. se emplea indistintamente para designar tanto a la ciencia que estudia los fenómenos térmicos internos del planeta como al conjunto de procesos industriales que intentan explotar ese calor para producir energía eléctrica y/o calor útil para el ser humano.


PERO, ¿QUÉ PODEMOS HACER A NIVEL INDIVIDUAL?

En su sentido más amplio y literal, la energía geotérmica es el calor interno de la Tierra. Es un hecho conocido que en el subsuelo, bajo la tierra que pisamos, la temperatura aumenta con la profundidad, es decir, existe un gradiente térmico y, por lo tanto un flujo de calor desde el interior de la Tierra hacia el exterior. El subsuelo mantiene una temperatura constante a lo largo de todo el año, independientemente de que sobre el suelo nieve o haga sol.

Tal y como se encuentran en la Tierra los recursos geotérmicos no pueden ser aprovechados por el hombre. Para ello es necesario convertirlo en una forma de energía directamente utilizable. Y aprovechando esta circunstancia puede instalarse una bomba de calor geotérmica.

Las bombas de calor son aparatos altamente eficientes. No utilizan la energía que consumen para producir calor, como las calderas, sino para mover el calor de un lugar a otro, según nos convenga, por lo que resultan mucho más eficientes que los sistemas de combustión.

Para comprender su funcionamiento tenemos, en la mayoría de nuestras viviendas, un aparato con el mismo sistema de intercambio calorífico que nos servirá de ejemplo: la nevera o refrigerador, por ejemplo, es una bomba de calor que literalmente saca el calor que hay fuera de la nevera, generando en el interior de la misma una temperatura más baja de la que hay en el exterior. Con este sistema conseguimos sacar el calor del interior del frigorífico y lo disipamos en el exterior, obteniendo así unos alimentos fríos o mejor dicho, sin calor. Éste es el motivo por el que la parte trasera de la nevera siempre está caliente.

El aprovechamiento de la geotermia se basa en este principio. Una bomba de calor convencional generalmente intercambia el calor con el aire, es decir, absorbe el calor que hay en el aire o expulsa el calor al aire. La bomba de calor geotérmica utiliza el subsuelo para hacer ese intercambio. Dado que el subsuelo siempre está a unos 15ºC, es lógico pensar que resulta más fácil calefactar la vivienda partiendo de esos 15 grados que de la temperatura del aire exterior en invierno.

Una bomba de calor es un sistema reversible, es decir, al mover el calor, puede sacarlo o meterlo en el recinto que deseamos, generando calefacción o refrigeración. En el caso de la nevera, obviamente no es reversible. Pero la bomba geotérmica sí puede serlo, y puede aprovecharse tanto para calefactar como para refrigerar la vivienda.

En invierno, el intercambiador de calor absorbe el calor de la tierra, mediante unas tuberías enterradas en el terreno a cierta temperatura. La bomba de calor consume electricidad para transportar el calor absorbido de la tierra al circuito de calefacción de la vivienda, en nuestro caso mediante un sistema de suelo radiante. Este suelo radiante necesita abastecerse de agua a unos 40ºC, por lo que si el agua viene del intercambiador a unos 15ºC, la bomba de calor tiene que soportar un salto térmico menor.

En verano, el intercambiador de calor cede el calor que proviene del interior de la vivienda a la tierra, mediante las tuberías enterradas en el terreno. La bomba de calor consume electricidad para realizar el ciclo inverso que en invierno, en vez de absorber calor del terreno, se lo quita al interior de la vivienda, absorbiendo su calor y refrigerando el interior, en nuestro caso mediante un sistema de Fan Coil. Este sistema de refrigeración es mucho más eficiente, ya que realiza el intercambio de calor con el terreno, obteniendo un salto térmico mucho menor que si lo realizase con el aire exterior.

TIPOS DE INSTALACIÓN GEOTÉRMICA

Existen tres posibilidades de instalación geotérmica: bajo cimientos, que es la más práctica, en horizontal, que necesita mucho espacio libre de jardín, y en vertical, que es la única que se puede hacer cuando la casa ya está construida y no disponemos de mucho jardín.

Geotérmica vertical: El sistema hidraúlico que realiza el intercambio de calor con el subsuelo se introduce por un tubo o sonda, que tiene una profundidad de varias decenas de metros. Es la captación geotérmica mas recomendable, aunque también es la opción más cara pero debemos tener en cuenta que entre los 10 o 20 metros de profundidad la temperatura es constante durante todo el año, rondando entre los 7 y 14 grados, y por cada 100 metros de profundidad la temperatura aumenta 3 grados centígrados, con lo cual el suministro de calorías esta siempre asegurado y el consumo del aparato será más regular.

Estas sondas pueden ser “abiertas” o “cerradas”; las abiertas se utilizan donde se tiene conocimiento de una corriente subterránea de agua, aprovechándola como líquido portador hasta la máquina, así una vez aprovechada su constante temperatura se devuelve al acuífero. Las sondas cerradas disponen de un líquido refrigerante en su interior, siempre es el mismo líquido en movimiento dentro de un circuito.

Geotérmica horizontal: Es en esencia un serpentín, normalmente de tubo de cobre con funda de polietileno, por el que circula el fluido frigorífico, que se coloca bajo tierra como mínimo a 60 cm. Debe cubrir una superficie equivalente o superior (de 100 a 120%).a la que hay que calentar. La perforación horizontal necesita de mucho espacio, pero resulta más económica que la vertical. El captador más utilizado en las viviendas unifamiliares o residenciales es sin ninguna duda el captador cerrado y “horizontal”. Esta tubería encierra en su interior un líquido refrigerante apto y compatible con la naturaleza y también reconocido como respetuoso con la capa de ozono.

Geotérmica bajo cimientos: lo óptimo es realizar la instalación bajo los cimientos de la casa, para lo que es necesario planificarla antes de de su construcción. De esta forma, se optimiza todo el proceso y el espacio.

El utilizar uno u otro modelo de captador o una solución mixta de ambos tipos, depende de las circunstancias locales y el coste económico de las soluciones posibles. Antes de construir una vivienda, si la cimentación excava una buena profundidad en el terreno, bastara situar un captador horizontal simplemente bajo el pavimento del sótano, aunque , como no será suficiente esta superficie, se puede complementar con un captador vertical excavado en el suelo del sótano, si se calcula que existe un nivel freático, quizá baste con un pequeño pozo vertical.

Si la vivienda está construida, pero tiene un amplio jardín, se puede instalar un captador horizontal en zanjas hechas en el jardín. Si no lo tuviera, habrá que optar por hacer una perforación en un patio de la casa. Soluciones hay varias y siempre se optará por aquella entre las posibles, que sean más económica.

La instalación completa la forman, dos sistemas para captar/irradiar calor, uno en le subsuelo y otro en la vivienda y una bomba de calor que se puede conectar en ambos sentidos, según la estación del año. Los grupos generadores o intercambiadores geotérmicos son de muy variada función, precio y diseño, teniendo la posibilidad, en muchos países, de equipos capaces de abastecer a una vivienda de la necesaria cantidad de calor para su uso en calefacción y ACS (agua caliente sanitaria). Si bien yo recomiendo su uso en calefacción con radiador por zócalo o muro radiante, también es posible su uso con suelo radiante o incluso con radiadores comunes de aluminio. Solo es necesario buscar el equipo geotérmico con la potencia adecuada.


VENTAJAS DE LOS SISTEMAS DE CLIMATIZACIÓN GEOTÉRMICA RESPECTO A LA TECNOLOGÍA CONVENCIONAL

1. Ahorro energético. El funcionamiento de una instalación de bomba de calor geotérmica se basa en el aprovechamiento del terreno como foco de intercambio térmico con una bomba de calor. Como hemos mencionado en esta introducción, el terreno tiene temperaturas más estables y más moderadas que el aire, que es el foco de intercambio en sistemas con bombas de calor convencionales. Así, en invierno, el terreno está más caliente que el aire por lo que se incrementa la eficiencia de la bomba de calor. En verano ocurre algo similar: se está cediendo calor al exterior y, como el terreno está más frío que el aire, éste admite mejor dicha cantidad de calor, por lo que se aumenta la eficiencia de la bomba. Ésta es la justificación de la mejora en la eficiencia  energética de una bomba de calor geotérmica. Puede afirmarse, en términos generales, que este sistema de climatización produce ahorros del orden de un 50% en la factura eléctrica.

2. Disminución de ruido. Con la alternativa geotérmica se eliminan fuentes de ruido como las asociadas a las unidades exteriores convencionales de climatización. De esta manera, la opción geotérmica reduce la contaminación acústica del medio.

3. Bajo impacto estético. Se reduce considerablemente el impacto visual asociado a las unidades de techo/fachada que aparecen en los sistemas convencionales, ya que la tubería está totalmente enterrada bajo la capa vegetal existente en la zona.

4. Bioseguridad. Este tipo de instalaciones no requiere torres de refrigeración para su funcionamiento. De esta manera se eliminan los problemas asociados a ellas, tales como el riesgo de legionela.

5. Durabilidad. Bajo coste de mantenimiento y de explotación. La vida útil de este tipo de instalaciones oscila entre los 25 y los 50 años. Esta vida útil es mucho mayor que la de una instalación convencional de climatización con bomba de calor aire-agua, que tiene como vida media 15 años.

6. Disminución en las emisiones de CO2. Como consecuencia del ahorro energético derivado de los menores consumos eléctricos, las emisiones de CO2 en estas instalaciones se reducen en más de un 50%. Su importancia en el marco del Protocolo de Kyoto es manifiesta.

7. Solución integral e integrable. Las instalaciones para el aprovechamiento de la energía geotérmica con bomba de calor sirven para producir refrigeración, calefacción y agua caliente sanitaria. Además, son perfectamente compatibles con instalaciones de otras energías renovables.

Fuentes:
lacasasostenible.com
construible.es
ecohabitar.org

WEBs INTERESANTES SOBRE RECURSOS GEOTÉRMICOS

Instituto Geológico y Minero de España
GUIA DE LA ENERGÍA GEOTÉRMICA (Fundación de la Energía de la Comunidad de Madrid)
ENERGESIS

EMPRESAS ESPECIALIZADAS EN CLIMATIZACIÓN GEOTÉRMICA

Soliclima
Geotics Innova
Geotermia Solar
Ingelco
Akiter
Energesis


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