Geotermia

馃實 Geotermia

 

Esquema frigor铆fico equipo geot茅rmico

 

  • Hoy trataremos el tema de la geotermia, de la bomba de calor geot茅rmica, que no es ni m谩s ni menos que, una bomba de calor agua agua.

 

TEOR脥A GEOT脡RMICA

 

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

 

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

 

  • En las zonas clim谩ticas fr铆as es donde m谩s nos interesa recoger ese calor del subsuelo para poder calentar nuestras hogares.

 

  • Tambi茅n 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 trav茅s de una bomba de calor, sin nada m谩s que invertir el ciclo.

 

  • Cuando el calor que extraemos de las profundidades del suelo est谩 a una temperatura de entre aproximadamente 12 y 50 潞C se le llama geotermia de baja entalp铆a.

 

  • En la imagen que ten茅is a continuaci贸n pod茅is ver un esquema b谩sico de una instalaci贸n geot茅rmica.

 

  • Tenemos un equipo geot茅rmico, una captaci贸n horizontal y una captaci贸n vertical.

 

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

 

Esquema simple de captaci贸n geot茅rmica y calefacci贸n por suelo radiante

 

  • Si lo deseamos tambi茅n podemos disponer de agua caliente sanitaria (ACS).

 

  • La teor铆a de una instalaci贸n de geotermia es as铆聽de sencilla, es todo igual que en una aerotermia, excepto la captaci贸n de energ铆a, que es a trav茅s del subsuelo, la cual veremos m谩s adelante.

 

BOMBA DE CALOR GEOT脡RMICA

 

Equipo geot茅rmico

 

  • El equipo de geotermia es muy sencillo en componentes:

Un compresor, normalmente inverter.

Dos intercambiadores que normalmente son de placas.

Dos v谩lvulas de expansi贸n, las modernas son electr贸nicas.

– Una placa electr贸nica de control.

 

  • Vamos a ver una bomba de calor geot茅rmica por dentro, es muy simple.
Interior bomba de calor geot茅rmica

 

  • Como pod茅is ver lo que m谩s destaca son los dos intercambiadores de placas.

 

  • Uno para el foco fr铆o, normalmente es la captaci贸n y otro para el foco caliente, normalmente la calefacci贸n y ACS.

 

 

Bomba de calor geot茅rmica sin ACS

 

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

 

  • Observareis que, los componentes que acabamos de ver anteriormente, son los esenciales de un sistema frigor铆fico.

 

  • Pod茅is ver el esquema frigor铆fico y el esquema hidr谩ulico a continuaci贸n.

 

Geotermia
Calefacci贸n por geotermia

 

  • En el esquema anterior ten茅is聽casi todas las opciones, desde el punto de vista de la calefacci贸n y desde el punto de vista de la captaci贸n.

 

  • Podemos a帽adir una captaci贸n de un pozo un lago o un oc茅ano, pero el funcionamiento de todo el sistema no cambia nada.

 

LA CAPTACI脫N GEOT脡RMICA

 

  • El agua que llega a la unidad exterior o foco fr铆o, (la captaci贸n del subsuelo) es d贸nde est谩 lo que se denomina: el quid de la cuesti贸n.

 

  • Os lo cuento brevemente, si la captaci贸n del subsuelo nos da una entrada de agua de 10潞C mantenida en el tiempo o m谩s, la geotermia puede resultar muy interesante.

 

  • Si la captaci贸n es menor de 10潞C comenzar谩 a reducirse el COP, el SEER y el SCOP, con lo cual, podemos llegar a una temperaturas menores de 7潞C, a partir de las cuales, debemos pensar en poner anticongelante en el foco fr铆o, esto evitar谩 la congelaci贸n 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 0潞C en el fluido caloportador, el rendimiento de la instalaci贸n comienza a ser mal铆simo, y aunque no son necesarios los desescarches como en aerotermia, este tipo de instalaciones ya no son tan rentables.

 

TIPOS DE CAPTACIONES

 

CAPTACI脫N HORIZONTAL

 

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

 

  • Despu茅s se instalan en el fondo unas tuber铆as especialmente dise帽adas para este prop贸sito, las cuales son enterradas a帽adiendo productos para mejorar el intercambio t茅rmico entre 茅stas y el suelo.

 

Captaci贸n horizontal

 

  • La dificultad m谩s importante de esta captaci贸n es que para una peque帽a potencia de intercambio necesita una distancia muy larga de tuber铆as.

 

  • Eso supone muchos metros de zanja para instalar la tuber铆a, estamos hablando de entre 500 y 1500 m, para peque帽as potencias, entre 5 y 12 kw.

 

CAPTACI脫N VERTICAL

 

  • Este tipo de captaci贸n puede ser m谩s interesante que la horizontal, puesto que se realizan perforaciones en el terreno

 

  • Pero antes hay que hacer un peque帽o estudio geol贸gico, se toman muestras del terreno etc, para verificar la idoneidad de la perforaci贸n.

 

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

 

  • Aunque no es todo tan bonito, con s贸lo conseguir un flujo de agua en el intercambiador geot茅rmico de 10潞C o m谩s, el rendimiento del equipo ya es interesante.

 

 

Captaci贸n vertical

 

  • Para realizar esta captaci贸n, normalmente se hacen perforaciones de 100m,(es m谩s f谩cil que de 200 m) si se necesita m谩s energ铆a se hacen mas perforaciones de 100 m y as铆 sucesivamente.

 

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

 

  • Despu茅s se unen las tuber铆as de todas las perforaciones.

 

Captaci贸n vertical multiple

 

  • 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 mi lo que m谩s me interesa es la temperatura de llegada del fluido caloportador al intercambiador.

 

  • A partir de aqu铆 puedo averiguar el rendimiento del equipo y su consumo el茅ctrico, en definitiva, el COP y la rentabilidad.

 

OTRAS聽CAPTACIONES

 

  • M谩s 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 clim谩tica, pero con un poco de ingenio, podemos disponer de mucha energ铆a con estas captaciones, les estoy hablando del de agua de mares, oc茅anos, lagos, r铆os, etc.

 

  • Evidentemente s贸lo tendr谩n acceso a estos sitios, los que pueden residir muy cerca de los mismos.

 

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

 

REFLEXI脫N

 

  • 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 har铆a a mi mismo.

 

  • 驴Pondr铆a yo geotermia en mi casa?

 

  • Evidentemente si.

 

  • 驴En cualquier circunstancia?

 

  • Evidentemente no.

 

  • Voy a aclarar un poco esto. La geotermia me parece fant谩stica, pero la aerotermia me parece igual de fant谩stica.

 

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

 

  • Una instalaci贸n completa de gas natural con suelo radiante puede tener un valor de unos 12000鈧.(180m2)

Una instalaci贸n completa de aerotermia con suelo radiante puede estar en 15000鈧.(180m2)

Una instalaci贸n de geotermia con suelo radiante puede alcanzar los 25000鈧.(180m2).

 

  • Todo en esta vida es relativo, por lo tanto, todos los precios anteriores pueden variar enormemente un funci贸n de algunos par谩metros.

 

  • Entre ellos, la zona clim谩tica, el pa铆s, el tipo de vivienda, el instalador, etc.

 

  • Con esto quiero decir, que ahora mismo producir calefacci贸n y ACS (agua caliente sanitaria) es m谩s f谩cil con una instalaci贸n de gas natural y adem谩s es m谩s barato, pero…

 

  • 驴El gas natural no tiene problemas?

 

  • Pues s铆, si los tiene y muchos, veremos a d贸nde llega el precio…, pero aparte de eso, tenemos:

-Revisiones anuales (en funci贸n de la potencia tambi茅n pueden ser mensuales)

-Revisiones cada cinco a帽os

-Rejillas de aireaci贸n de la sala de la calderas, de la cocina, si est谩 en la cocina, un sitio muy corriente en los pisos.

-Rendimientos que nadie mira, porque, realizar un an谩lisis de combusti贸n tiene un precio bastante elevado.

-Y otro tema muy importante, no tiene subvenciones

 

  • En Espa帽a tenemos subvenciones provenientes de la Uni贸n Europea para instalaciones de geotermia, aerotermia, placas solares, incluso para biomasa.

-Por 煤ltimo la pega mas importante, contamina, el NO2 (dioxido de nitrogeno), es el subproducto de la combusti贸n del gas natural, el cual es t贸xico por inhalaci贸n y productor de la lluvia 谩cida.

 

  • Las instalaciones de geotermia y aerotermia tambi茅n tiene problemas.

-Tienen m谩s componentes, por lo tanto, existen m谩s posibilidades de aver铆a. Algunos de estos componentes son m谩s caros.

-En geotermia tenemos la captaci贸n, 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 s铆, pero reduce el rendimiento)

-Los intercambiadores de placas usados en geotermia y aerotermia para peque帽as potencias son m谩s sensibles a la suciedad que los de calderas de gas.

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

驴Hasta qu茅 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 energ铆as limpias, que sentido tiene utilizar sistemas respetuosos con el medio ambiente.

 

  • Personalmente lo tengo claro, calefacciones limpias con energ铆as limpias.

 

  • Quiero constatar algo m谩s, nadie cuenta los problemas que surgen en esos equipos, por una mala instalaci贸n, o un mal c谩lculo, etc, (se producen muchos, sobre todo de rendimiento) estos problemas s贸lo somos los frigoristas los que le hacemos frente, generalmente en silencio.

 

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

 

 

 

2 comentarios en “馃實 Geotermia”

    1. Hola Alfonso, la pregunta es muy buena y muy dif铆cil de contestar,
      No he trabajado en ning煤n pa铆s tropical, pero har茅 lo que pueda.
      Lo primero que tenemos que pensar es la temperatura de condensaci贸n
      del sistema de fr铆o. Cuanto m谩s baja sea mejor rendimiento.
      Supongamos que tenemos una temperatura ambiente m谩xima de 35潞 Centigrados
      si nuestro sistema es condensado por aire tendremos una temperatura de
      condensaci贸n de aproximadamente 50潞 C. (diferencial de 15潞 C).
      Por otro lado podemos realizar la condensaci贸n por un sistema de agua o
      geom茅trico, pero es importante la temperatura, es decir, si tenemos una
      temperatura de agua de 42潞 C (diferencial para agua de 8潞 C) tenemos la
      misma temperatura de condensaci贸n.
      Para conseguir esta diferencial incluso menos necesitamos muy buen
      caudal de agua.
      Es importante tener claro que los equipos de condensaci贸n tienen que
      estar lo m谩s limpios posible.
      Un cordial saludo

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