🌍 Geotermia

• Geotermia como sistema de calefacción y ACS puede ser un sistema interesante para nuestros hogares o todo lo contrario.
• Hoy trataremos el tema de la geotermia, de la bomba de calor geotérmica, que no es ni más ni menos que, una bomba de calor agua agua.

TEORÍA GEOTÉRMICA

• Es por todos sabido que en las profundidades de la tierra la temperatura se mantiene constante, cuanto más profundo más calor.

• En algunos sitios es más alta que la temperatura ambiente de donde vivimos, como consecuencia de esto podemos extraer calor del interior de la corteza terrestre.

• En las zonas climáticas frías es donde más nos interesa recoger ese calor del subsuelo para poder calentar nuestras hogares.

• También podemos utilizar el subsuelo para enfriar nuestras casas en verano.

• Retiramos calor del interior y lo soltamos en el subsuelo, esto lo podemos realizar a través de una bomba de calor, sin nada más que invertir el ciclo.

• Cuando el calor que extraemos de las profundidades del suelo está a una temperatura de entre aproximadamente 12 y 50 grados C se le llama geotermia de baja entalpía.

• En la imagen que tenéis a continuación podéis ver un esquema básico de una instalación geotérmica.

• Tenemos un equipo geotérmico, una captación horizontal y una captación vertical.

• En interior de la casa tenemos un suelo radiante, y tambien podemos tener radiadores y fancoils.

• Si lo deseamos también podemos disponer de agua caliente sanitaria (ACS).

• La teoría de una instalación de geotermia es así de sencilla, es todo igual que en una aerotermia, excepto la captación de energía, que es a través del subsuelo, la cual veremos más adelante.

BOMBA DE CALOR GEOTÉRMICA

• El equipo de geotermia es muy sencillo en componentes:

– Un compresor, normalmente inverter.

– Dos intercambiadores que normalmente son de placas.

– Dos válvulas de expansión, las modernas son electrónicas.

– Una placa electrónica de control.

• Vamos a ver una bomba de calor geotérmica por dentro, es muy simple.

• Como podéis ver lo que más destaca son los dos intercambiadores de placas.

• Uno para el foco frío, normalmente es la captación y otro para el foco caliente, normalmente la calefacción y ACS.

• En la imagen anterior podemos ver un equipo de geotermia desde una perspectiva más amplia de todos los componentes.

• Observareis que, los componentes que acabamos de ver anteriormente, son los esenciales de un sistema frigorífico.

• Podéis ver el esquema frigorífico y el esquema hidráulico a continuación.

• En el esquema anterior tenéis casi todas las opciones, desde el punto de vista de la calefacción y desde el punto de vista de la captación.

• Podemos añadir una captación de un pozo un lago o un océano, pero el funcionamiento de todo el sistema no cambia nada.

LA CAPTACIÓN GEOTÉRMICA

• El agua que llega a la unidad exterior o foco frío, (la captación del subsuelo) es dónde está lo que se denomina: el quid de la cuestión.

• Os lo cuento brevemente, si la captación del subsuelo nos da una entrada de agua de 15ºC mantenida en el tiempo o más, la geotermia puede resultar razonable.

• Si la captación es menor de 15 grados C se reduce mucho el COP, el SEER y el SCOP, con lo cual, podemos llegar a una temperaturas menores de 7 grados C, a partir de las cuales, debemos pensar en poner anticongelante en el foco frío, esto evitará la congelación del agua.

• Independientemente de la temperatura muchas veces se pone anticongelante de igual manera, para mejorar las condiciones del fluido caloportador.

• Si no conseguimos tener una temperatura por encima de 0ºC en el fluido caloportador, el rendimiento de la instalación comienza a ser malísimo, y aunque no son necesarios los desescarches como en aerotermia, este tipo de instalaciones ya no son tan rentables.
• O igual nunca son rentables.

TIPOS DE CAPTACIONES

GEOTERMIA EN CAPTACIÓN HORIZONTAL

• Este tipo de captación se realiza abriendo una zanja en el suelo a unos dos metros de profundidad.

• Después se instalan en el fondo unas tuberías especialmente diseñadas para este propósito, las cuales son enterradas añadiendo productos para mejorar el intercambio térmico entre éstas y el suelo.

• La dificultad más importante de esta captación es que para una pequeña potencia de intercambio necesita una distancia muy larga de tuberías.

• Eso supone muchos metros de zanja para instalar la tubería, estamos hablando de entre 500 y 1500 m, para pequeñas potencias, entre 5 y 12 kw.

GEOTERMIA EN CAPTACIÓN VERTICAL

• Este tipo de captación puede ser más interesante que la horizontal, puesto que se realizan perforaciones en el terreno

• Pero antes hay que hacer un pequeño estudio geológico, se toman muestras del terreno etc, para verificar la idoneidad de la perforación.

• En una perforación entre 180 y 200 metros podemos tener una temperatura de 18 grados C, por lo tanto, disponer de un fluido de intercambio a esa temperatura es una panacea.

• Aunque no es todo tan bonito, con sólo conseguir un flujo de agua en el intercambiador geotérmico de 15ºC o más, el rendimiento del equipo ya es interesante, o tal vez no,
• depende de muchos factores

• Para realizar esta captación, normalmente se hacen perforaciones de 100m,(es más fácil que de 200 m) si se necesita más energía se hacen mas perforaciones de 100 m y así sucesivamente.

• En perforaciones de 100 m la temperatura puede estar entre 15 y 16 grados C, que no está nada mal.

• Después se unen las tuberías de todas las perforaciones.

• Algunos expertos hablan que en este tipo de captaciones podemos obtener entre 35 y 60 vatios por metro de profundidad, siendo optimistas podemos dejar una media entre 45 y 50 vatios/metro.

• No soy experto en captaciones, pero a mi lo que más me interesa es la temperatura de llegada del fluido caloportador al intercambiador.

• A partir de aquí puedo averiguar el rendimiento del equipo y su consumo eléctrico, en definitiva, el COP y la rentabilidad.

GEOTERMIA EN OTRAS CAPTACIONES

• Más interesante que estas captaciones en subsuelo, que suponen un coste bastante importante para nuestro bolsillo, hay otras que pueden suponer menor coste.

• Dependen un poco de la zona climática, pero con un poco de ingenio, podemos disponer de mucha energía con estas captaciones, les estoy hablando del de agua de mares, océanos, lagos, ríos, etc.

• Evidentemente sólo tendrán acceso a estos sitios, los que pueden residir muy cerca de los mismos.

• Con el calentamiento global de planeta, podemos sacar energía casi de cualquier sitio y calentar nuestras casas.

REFLEXIÓN

• Seguro que te preguntas sobre el coste de las instalaciones de geotermia, y si compensa el desembolso que hay que realizar en en primer momento en este tipo de instalaciones.

• La primera pregunta me la haría a mi mismo.

• ¿Pondría yo geotermia en mi casa?

• Evidentemente si, bueno, si sino tuviese ninguna otra opción, lo cual es bastante difícil.

• ¿En cualquier circunstancia?

• Evidentemente no.

• Voy a aclarar un poco esto. La geotermia me parece fantástica,(en casos muy especiales) pero la aerotermia me parece igual de fantástica.

• La geotermia con captación en subsuelo y con suelo radiante suele tener un coste bastante alto.

• Una instalación completa de gas natural con suelo radiante puede tener un valor de unos 12000€.(180m2)

Una instalación completa de aerotermia con suelo radiante puede estar en 15000€.(180m2)

Una instalación de geotermia con suelo radiante puede alcanzar los 25000€.(180m2).

• Todo en esta vida es relativo, por lo tanto, todos los precios anteriores pueden variar enormemente un función de algunos parámetros.

• Entre ellos, la zona climática, el país, el tipo de vivienda, el instalador, etc.

• Con esto quiero decir, que ahora mismo producir calefacción y ACS (agua caliente sanitaria) es más fácil con una instalación de gas natural y además es más barato, pero…

• ¿El gas natural no tiene problemas?

• Pues sí, si los tiene y muchos, veremos a dónde llega el precio…, pero aparte de eso, tenemos:

-Revisiones anuales (en función de la potencia también pueden ser mensuales)

-Revisiones cada cinco años

-Rejillas de aireación de la sala de la calderas, de la cocina, si está en la cocina, un sitio muy corriente en los pisos.

-Rendimientos que nadie mira, porque, realizar un análisis de combustión tiene un precio bastante elevado.

-Y otro tema muy importante, no tiene subvenciones , aunque he visto algunas webs que dicen que si la hay, no se que creer y que no.

• En España tenemos subvenciones provenientes de la Unión Europea para instalaciones de geotermia, aerotermia, placas solares, incluso para biomasa.

-Por último la pega mas importante,

el gas natural contamina con el CO2 que emite, el NO2 (dioxido de nitrogeno), es el subproducto de la combustión del gas natural, el cual es tóxico por inhalación y productor de la lluvia ácida.

• Las instalaciones de geotermia y aerotermia también tiene problemas.

-Tienen más componentes, por lo tanto, existen más posibilidades de avería. Algunos de estos componentes son más caros.

-En geotermia tenemos la captación, la cual puede dar problemas si no es realizada con gran habilidad.

-En aerotermia tenemos las bajas temperaturas, las cuales hacen necesarios los desescarches. (no es un problema en sí, pero reduce el rendimiento)

-Los intercambiadores de placas usados en geotermia y aerotermia para pequeñas potencias son más sensibles a la suciedad que los de calderas de gas.

– Un problema que está surgiendo en los tiempos actuales es el precio de la electricidad.

¿Hasta qué punto merece la pena utilizar geotermia o aerotermia cuando la electricidad que utiliza, es producida por instalaciones de ciclo combinado con gas natural?.

Si no utilizamos energías limpias, que sentido tiene utilizar sistemas respetuosos con el medio ambiente.

• Personalmente lo tengo claro, calefacciones limpias con energías limpias.

• Quiero constatar algo más, nadie cuenta los problemas que surgen en esos equipos, por una mala instalación, o un mal cálculo, etc, (se producen muchos, sobre todo de rendimiento) estos problemas sólo somos los frigoristas los que le hacemos frente, generalmente en silencio.

• Esto ha sido todo por hoy, un saludo para tod@s.