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¿Qué es Geotermia?

¿Qué es Geotermia?

September 07,2017 0 comments

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  • La geotermia, una energía cien por cien renovable, que no genera emisiones.
  • La geotermia está disponible los 365 días del año, de día y de noche, sin viento o sin sol.
  • La geotérmica es el tipo de instalación costosa inicialmente (a la hora de hacer la inversión inicial) pero se amortiza rápidamente, es la más duradera y sin duda la más confortable.

Bomba de calor geotérmica: ¿Cómo funciona ?

El principio de funcionamiento de la bomba de calor geotérmica se puede explicar haciendo un símil con algo que todos conocemos que es el de una bomba de agua.

Una bomba de agua mueve agua de un punto a otro y de la misma manera, una bomba de calor también mueve, pero en este caso “ mueve calor” de un punto a otro.
Otro ejemplo muy común para entender el funcionamiento de una bomba de calor geotérmica es comparándolo con el funcionamiento de una nevera.

La nevera no genera frío porque el frío en si no existe (el frío es la ausencia de calor),lo que hace la nevera es “mover el calor” del interior de la nevera hacia el exterior, a través de la parrilla negra que todos conocemos que hay en el exterior detrás de las neveras.

En el caso de las bombas de calor geotérmicas el calor lo moveremos en invierno del interior de la tierra al interior de la vivienda para producir calefacción y si queremos en verano podemos hacer que el calor que hay en el interior de la vivienda lo movamos al interior de la tierra y de esa manera enfriarla.
Para entendernos la bomba de calor, lo que hace simplemente es mover “el calor” de un punto a otro.

Una bomba de calor se compone de 5 elementos fundamentales:
–Compresor
–Evaporador
–Condensador
–Válvula de expansión.
– Refrigerante: Tipo R407 o R410A: El refrigerante es el medio caloportador que circula en un ciclo cerrado por el interior de los 4 primeros componentes y tiene la propiedad de estar en forma de gas o liquido y puede estar también frío o muy caliente.

1. El líquido caloportador o glicol sale del Evaporador muy frío y circula a una temperatura muy baja por las sondas que van dentro de los pozos geotérmicos de tal manera que el terreno que está mas caliente (12-16ºC) cede calor al interior de las sondas y hace que ese glicol vuelva al evaporador un poco mas caliente. (esa diferencia de temperatura que generalmente es de unos 3-4ºC es la energía geotérmica que le robamos al terreno).

2. En el evaporador de la bomba de calor al volver mas caliente el glicol cede ese calor captado en el suelo al refrigerante que circula por el circuito frigorífico provocando su calentamiento y al calentarse se evapora y se transforma en gas todavía frío.

3. El refrigerante (en fase gas frío) es aspirado por el compresor y lo comprime haciendo que aumente su presión y temperatura convirtiéndose en un gas caliente.

4. El gas caliente pasa al condensador que es la pieza encargada de transferir el calor producido por la bomba de calor al sistema de calefacción o de generación de agua caliente. Al utilizar ese calor para los diversos usos que queramos lógicamente ese gas pierde algo de temperatura y se queda como un liquido templado. Este punto representa los diversos usos a los que se destina el calor que había en el gas una vez comprimido. Los usos típicos son la producción de ACS y Calefacción.

5. El refrigerante templado se hace pasar por la válvula de expansión que al expansionarlo hace que disminuya su presión y su temperatura de tal manera que vuelve a enfriarse bruscamente volviendo de nuevo al punto de partida iniciándose de esta manera un nuevo ciclo.

¿Qué es el C.O.P? ¿Qué rendimiento tiene una bomba de calor geotérmica?

El coeficiente C.O.P (acrónimo del ingles de “Coefficient of performance”) se utiliza para poder comparar de manera rápida y sencilla el rendimiento de las bombas de calor geotérmicas.

El C.O.P se obtiene al dividir la potencia calorífica que genera una bomba de calor entre la potencia eléctrica que consume.

Por ejemplo.- Una bomba de calor que produce 10.000Wh de calor y consume 2500Wh eléctricos tendría un rendimiento o C.O.P. de: COP = 10.000/2500 = 4

Es decir que 2,5 kw/h los consume de la red eléctrica y 7,5KWh los obtiene gratis del terreno o lo que es lo mismo:
cada 1 kw/h que consume de la red eléctrica es capaz de producir 4 kw/h de calor, lo que significa que es una maquina con un 400% de rendimiento y por lo tanto se puede afirmar que las bombas de calor geotérmicas tienen 4 veces mas rendimiento que cualquier caldera o sistema tradicional.

El COP es un valor de laboratorio y es el rendimiento que tiene cada modelo de cada marca de bombas de calor y por lo tanto al ser un ensayo de laboratorio debe siempre compararse en las mismas condiciones de ensayo y bajo la misma norma europea es decir bajo la norma EN1451.

La norma EN 14511 básicamente dice que las condiciones de ensayo por la que se tienen que ofrecer el dato de C.O.P es con temperaturas de 35ºC de impulsión de calefacción y 0ºC de retorno de pozos.

Tipos de captación geotérmica
Fundamentalmente existen 3 tipos de sistemas de captación geotérmica aunque nos centraremos básicamente en el sistema de Captación vertical cerrada por ser el que se utiliza en el 95% de las instalaciones.

A) Sistema de captación abierta subterránea:

Consiste en realizar una o varias perforaciones verticales e introducir unas bombas de agua sumergibles tradicionales de tal manera que el agua es extraída del terreno robándole el calor y devolviendo toda esa misma cantidad de agua (sin consumirla) en otro pozo de inyección separado unos 20 metros de los pozos de extracción.

Como ventajas destacamos que es el sistema que mejor COP obtiene y como inconvenientes resaltamos los siguientes:

– Necesitamos asegurar que disponemos de un caudal elevado y constante de agua además de una calidad de agua mínima para evitar deterioros prematuros del evaporador de la bomba.
– Hay que tener en cuenta posibles permisos de las Autoridades locales.
– Hay que prever que el pozo no se seque con el paso de los años ya que de ser así nos quedaríamos sin sistema de captación.

B) Sistema de captación horizontal:

Consiste en realizar un desmonte de entre 1,5 – 2 metros de profundidad y aproximadamente 2 veces la superficie calefactada de la vivienda y enterrar una red de tuberías de polietileno con una separación entre tubos de unos 50 cm.
Estos sistemas solo los utilizamos cuando no es posible la perforación vertical del terreno. No tiene a priori ninguna ventaja técnica frente a otros sistemas y tiene como desventajas que el terreno quedará condicionado ya que;

– No se podrán plantar arboles de raíces profundas.
– No se debe cubrir con hormigón la superficie donde esté la red horizontal ya que disminuiremos su rendimiento.
– La captación en horizontal está demostrado que ofrece peor rendimiento estacional que otros tipos como la captación en vertical.

C) Sistema de captación vertical cerrada:

Es uno de los sistemas de captación geotérmica  más extendido en el sector.
Se realiza una o varias perforaciones verticales de hasta 150 metros cada una y en el interior de esa perforación (realizada con una barrena de 150 mm) se introduce la sonda geotérmica que está compuesta por 4 tubos plásticos de polietileno (PE 100 PN16). Para asegurar una perfecto contacto entre los tubos y el terreno, el espacio que queda entre la sonda geotérmica y la perforación realizada esta se rellena con un material altamente conductivo fundamentalmente compuesto por bentonita, arena de sílice y cemento. Ese material de relleno se introduce mediante otra tubería de plástico conocida como tubo de inyección que va introducida ayudada por unos separadores plásticos para asegurar una equilibrada distancia entre todos los tubos introducidos.

Fuente: http://geotermiaonline.com/2014/02/todo-lo-que-hay-que-saber-sobre-geotermia-para-despejar-dudas/

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