Euroclima
1 de Septiembre, 2021

Climatización geotérmica: Un recurso de Energí­a Eficiente

En el interior de la tierra se encuentra una gran cantidad de energí­a almacenada en forma de calor, esta es la energí­a geotérmica. Dicho calor puede extraerse de la corteza terrestre y utilizarse tanto para la generación de energí­a eléctrica como con fines térmicos, en función de la temperatura del fluido geotérmico. 

USO ELí‰CTRICO DEL FLUIDO

Cuando la temperatura del fluido geotérmico es alta o muy alta el mismo puede utilizarse como fuente de energí­a primaria para la generación de electricidad. Esta es una de las aplicaciones más importantes.

Consiste en la generación de electricidad mediante instalaciones similares a las usinas térmicas convencionales. En una usina térmica convencional el vapor “se fabrica” quemando derivados de petróleo, gas o carbón, mientras que en la planta geotérmica no es necesario gastar combustible pues es provisto directamente por la naturaleza.

USO DIRECTO DEL CALOR

Cuando la energí­a geotérmica es de muy baja temperatura la misma puede emplearse para climatización y refrigeración mediante el uso de bomba de calor. Las principales aplicaciones de este tipo se dan en el sector residencial (calefacción y agua caliente sanitaria); para procesos industriales que utilizan calor; para el secado de frutas y vegetales; para calefacción de invernaderos, establos y criaderos, para piscicultura, para calentamiento de suelos de cultivos en zonas frí­as, para derretir la nieve de los caminos. 

La climatización geotérmica aprovecha la inercia térmica del terreno, ya que los materiales geológicos en profundidad permanecen a una temperatura estable, independientemente de la estación del aí±o o de las condiciones meteorológicas. 

Si bien se observa una pequeí±a variación de las condiciones en las diferentes estaciones del aí±o, éstas no son significativas. Según los estudios realizados las variaciones anuales de temperatura a un metro de profundidad alcanzan los 10°C y estas diferencias son mí­nimas a partir de los 5 metros de profundidad y despreciables a 10 metros. Todo ello nos indica que el calor que se extrae del subsuelo en estas condiciones no es debido al calentamiento del Sol sino al flujo de calor desde el interior del globo. En general puede decirse que en el sector más superficial de la corteza, la temperatura aumenta en un valor promedio de 3 grados centí­grados por cada 100 metros de profundidad. Esta variación se conoce como “gradiente geotérmico”. 

Existen dos tipos de sistemas para climatización geotérmica. Un primer sistema aprovecha directamente el calor bombeando un fluido a la temperatura deseada que intercambia calor directamente desde el terreno, sin el uso de una bomba de calor, evitando así­ su complejidad. Sin embargo, puede ser insuficiente y requerir un sistema auxiliar.

Existe también otra opción en la que se incorpora una bomba de calor. El funcionamiento es equivalente a un sistema de climatización convencional, a excepción de que se expulsa o absorbe el calor al subsuelo en vez de al ambiente.

Mediante un sistema de captación adecuado y una bomba de calor geotérmica se puede aprovechar el calor subterráneo y utilizarlo para la calefacción doméstica. En su uso para refrigeración, la bomba geotérmica funciona de forma inversa a cuando proporciona calefacción, consigue enfriar los ambientes extrayendo el calor de los mismos y transfiriendolo al subsuelo.

La obra necesaria para colocar este sistema consiste en realizar una serie de perforaciones en el terreno para intercambiar energí­a con el suelo. En ellas se instalan tubos por los que se hace circular un fluido que absorbe o cede calor desde la bomba de intercambio geotérmico. Dentro de la vivienda, el sistema de climatización consiste en una bomba de intercambio geotérmico, un acumulador y un inversor de ciclo. El sistema de climatización geotérmico funciona correctamente con cualquier instalación de calefacción actual, bien sea por radiadores, suelo radiante o aire. 

Las instalaciones pueden variar según las condiciones de espacio disponible y caracterí­sticas del terreno:

La elección de intercambiadores horizontales se realiza cuando se dispone de espacio suficiente, entonces las conducciones se instalan en zanjas. Consisten en un bucle de tuberí­a con una longitud variable entre 30 y 120 metros. Los mismos se suelen situar a poca profundidad (entre 1 y 2 metros) y, por lo tanto, tienen una pequeí±a variación según las condiciones de temperatura en las distintas épocas del aí±o.

La instalación en vertical es la elección más adecuada cuando se dispone de espacio limitado. Es necesario utilizar equipos de perforación para realizar pozos de pequeí±o diámetro. Las profundidades de los sondeos se sitúan entre 10 y 250 metros, siendo las más frecuentes entre 50 y 100 metros. 

La instalación subacuática permite reducir los costes de perforación cuando existe un estanque en las cercaní­as y consiste en colocar las conductos en el fondo del estanque.

Beneficios medioambientales

La energí­a geotérmica es una de las energí­as consideradas renovables, ya que se presentan en la naturaleza de modo continuo y prácticamente inagotable. Su aprovechamiento implica la reducción del grado de dependencia de los combustibles fósiles, permitiendo prescindir del gas natural o gases licuados derivados del petróleo, todas ellas energí­as caras y no renovables. 

Asimismo, se trata de una energí­a limpia, pues ocasiona muy pocas emisiones de gases. Con el apoyo de la bomba de calor, puede contribuir notablemente a aminorar los efectos de las puntas de demanda energética que actualmente se producen debido a la refrigeración de locales en verano, ya que disminuye notablemente el consumo de energí­a eléctrica necesaria para proporcionar el aire acondicionado. 

En resumen, se trata de una energí­a autóctona, limpia, segura, de producción ininterrumpida y que utiliza un espacio reducido de terreno. Es una tecnologí­a eficiente para calefacción, refrigeración y agua caliente sanitaria con unos importantes ahorros energéticos. 

La Agencia de Protección Medioambiental de Estados Unidos ha evaluado las bombas de calor geotérmicas como las más eficientes de las tecnologí­as de calefacción y enfriamiento. Los rendimientos energéticos de las mismas son superiores a los obtenidos con otras fuentes de calor (los más inferiores son del orden de 4,5 llegando a superar los 7). La gran ventaja de este tipo de sistemas es que las condiciones geológicas para su aprovechamiento son poco exigentes, ya que prácticamente se puede aprovechar este tipo de recursos energéticos del subsuelo en la totalidad del territorio.


Fuentes consultadas: 

Energí­a Geotérmica - Secretarí­a de Energí­a - Ministerio de Planificación - República Argentina

Instalaciones de geotermia - Rubén Munguí­a Rivas - Fundación Laboral de la Construcción - Espaí±a

Manual de Geotermia - Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energí­a (IDAE) - Instituto Geológico y Minero de Espaí±a (IGME) 


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