Dentro de la geotermia de baja temperatura, es decir, la energía geotérmica que no necesita ser producida a partir de géiseres, etc,…, existen muchos sistemas que aprovechan la temperatura del subsuelo para mejorar la eficiencia energética en la climatización de edificios. Geotermia vertical, geotermia horizontal, geotermia helicoidal, pozos canadienses…  todos ellos son sistemas denominados geotérmicos aunque las diferencias entre ellos son importantes. En este artículo intentaremos aclarar cómo funcionan y en qué consisten estas diferencias.

Como comentábamos en el artículo anterior, la eficiencia energética de cualquier sistema, de acuerdo con los principios de la termodinámica, básicamente depende de la distancia que tengamos que recorrer desde la temperatura de partida hasta la temperatura deseada. En este sentido, la energía geotérmica, que se apoya en la temperatura del subsuelo, siempre será más eficiente que las bombas de calor tradicionales aire – aire o aire-agua (aerotermia) simplemente porque la temperatura del subsuelo siempre es inferior a la del aire en verano y superior en invierno. Para ampliar información pincha aquí

 

Geotermia

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Pero la temperatura del subsuelo varía en función de la profundidad; es decir, a medida que nos acercamos al núcleo, la temperatura de la tierra se eleva unos 3ºC de temperatura cada 100 m. Es el denominado gradiente geotérmico.

Además, como observamos en el gráfico anterior, cuanto más ascendemos hacia la superficie, la temperatura del suelo se ve cada vez más influenciada por la temperatura exterior del aire o las condiciones atmosféricas.

Conociendo esto, ¿cuáles son y cómo funcionan los diferentes sistemas denominados geotérmicos? Podemos clasificarlos en función del campo de captación.

 

tipos captadores

 

Campos de captación horizontales. Se ejecutan mediante excavaciones en el terreno entre 1 y 2 metros de profundad, donde se colocan los intercambiadores por donde circula el fluido a través del cual se realiza el intercambio de temperatura.

A pesar de tener un precio muy económico tiene dos grandes inconvenientes: su baja eficiencia energética al estar muy influido por las condiciones atmosféricas y, por otro lado, la enorme cantidad de terreno que requiere (entre 1,5 y 2 veces las superficie a climatizar), terreno sobre el que no se puede realizar ningún tipo de edificación mas que la plantación de algún tipo de vegetación con raíces superficiales como por ejemplo césped.

Campos de captación verticales. Se ejecutan mediante perforaciones verticales en el terreno entre 80 y 120 metros de profundidad, con unos 15 cm de diámetro, en las que se introducen los intercambiadores geotérmicos. Este sistema alcanza la máxima eficiencia energética por los 18ºC de temperatura obtenidos a esa profundidad del terreno, que permanecen constantes a lo largo de todo el año.

Además, la superficie necesaria para la ejecución es mínima, pudiendo realizarse en el terreno adyacente o incluso bajo la cimentación del propio edificio.

Campos de captación helicoidales. Se realizan perforaciones de aproximadamente 5 m de profundidad donde se introducen un tipo de sondas geotérmicas con forma helicoidal.  Se mejora así la eficiencia energética y la necesidad de terreno disponible en relación a los campos de captación horizontales, pero en ningún caso se acerca a los ahorros energéticos obtenidos mediante los campos de captación verticales.

Por último, existe otra modalidad que se encuentra a caballo entre la geotermia y la aerotermia. Son los denominados Pozos Canadienses.

 

Pozo canadiense

 

Consisten en hacer circular el aire exterior a través de unas tuberías enterradas en el subsuelo, donde se enfría en verano o se calienta en invierno, antes de introducirlo en el edificio bien directamente, bien a través de una bomba de calor aire – agua.

La eficiencia energética del sistema, y su coste, dependerá de la profundidad a la que se encuentre y de la longitud de la tubería, aunque siempre se parte de una temperatura del aire superior a la del propio terreno por el que circula (o inferior en invierno), con lo que esta temperatura del terreno siempre podría ser utilizada directamente y de manera más eficiente por cualquier sistema geotérmico llamémosle “puro”.

Existen otros dos tipos de instalaciones geotérmicas que son las cimentaciones termoactivas, de las que ya hablamos en este enlace, o los campos de captación abiertos, con un carácter más residual por su complejidad, la dificultad de su implementación y las importantes restricciones normativas, que desarrollaremos en otro artículo.

Desde nuestra experiencia en Pilosur Geotermia, de todos estos sistemas, el más extendido por la relación contrastada entre la inversión inicial y su eficiencia energética es la geotermia mediante campos de captación verticales, lo que la convierte en la tecnología más fiable.