¿Cómo funciona la Energía Geotérmica?


La Energía Geotérmica consiste en el aprovechamiento del calor que existe en el subsuelo. A determinada profundidad, en torno a los 12 m., la temperatura del terreno permanece constante a 18ºC aproximadamente. A partir de 100 m. de profundidad esta temperatura se incrementa unos 3 ºC; es lo que denominamos gradiente geotérmico.

Para poder servirnos del calor constante que retiene el subsuelo es necesario realizar una serie de perforaciones en el terreno. La profundidad de estas perforaciones, de entre 10 y 15 centímetros de diámetro, depende de las dimensiones del espacio a climatizar, del terreno disponible para la ejecución del campo de sondas y de las condiciones geológicas del mismo.

 

 

A lo largo de cada perforación se colocan las sondas geotérmicas en las que se produce el intercambio de calor, consistentes en un tubo, generalmente de polietileno, lleno de líquido. Habitualmente este fluido circulante es agua o bien una solución salina con una sustancia anticongelante, con el objeto de impedir que el fluido solidifique si se dieran bajas temperaturas en la superficie del suelo. Esta fórmula es completamente inofensiva para el Medio Ambiente. Además, cualquiera de los fluidos utilizados en ningún momento entran en contacto con el suelo puesto de la sonda está perfectamente sellada.

El líquido circula continuamente por el circuito cerrado: desciende, se calienta (o enfría, si es verano) y sube de nuevo, accionado por una pequeña bomba. En este punto, el medio circulante cede su calor (o frío) al refrigerante (evaporación) y a continuación éste al medio empleado para la calefacción (compresión y condensación) sea aire (fan coils) o agua (suelo radiante). Seguidamente, el fluido vuelve a descender por el circuito situado en las perforaciones del terreno para obtener más calor, o cederlo en verano, y así continuamente. Este sistema de perforaciones tiene un rendimiento elevado puesto que el intercambio se realiza a una profundidad de entre 50 y 100 m.

El intercambio de calor mejora aún más si la capa de suelo en la que se encuentra la perforación tiene un contenido elevado de agua, es decir, si se encuentra en una capa freática. Por supuesto, en ningún momento se afecta el nivel freático puesto que no se utiliza el agua del mismo, sino tan sólo la temperatura que posee. Por otro lado, también existen circuitos horizontales, en los que las tuberías de captación se entierran horizontalmente a una profundidad aproximada de 1,5 metros. En este caso, es necesario disponer de una parcela o superficie de terreno considerable, que en ningún caso puede ser asfaltada ni pavimentada, sino en la habría que disponer una cubierta vegetal baja o simplemente arena. Hay que tener en cuenta que, a tan poca profundidad, se depende del aporte de radiación solar sobre el suelo y es por este motivo que la superficie ha de estar disponible para transmitir de la manera más eficiente el calor del sol hacia las sondas geotérmicas. Habitualmente pueden ser necesarios entre 140 y 200 m2 de terreno libre de sombras por 100 m2 de vivienda. La instalación es más sencilla y de menor coste económico, pero hace falta disponer de una superficie de suelo considerable y se trabaja con temperaturas más variables con consecuencias sobre la eficiencia del sistema.

 

 

El circuito de sondas geotérmicas se calcula en función de diferentes variables: el lugar donde se halla el edificio, la superficie a climatizar y las características constructivas de la edificación, las propiedades geológicas del terreno (entalpía) y el espacio de que se dispone para la perforación. Las características de la bomba de calor geotérmica deben adecuarse a la demanda del dimensionamiento del sistema y varían en función de las necesidades del espacio a climatizar – casas unifamiliares aisladas o adosadas, viviendas plurifamiliares de diferentes tamaños, locales industriales o comerciales – y de las dimensiones de la casa o local.

En el siguiente video puedes ver con más detalle los principios de funcionmiento de la energía geotérmica.