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¿En qué consiste la geotermia en la edificación?

¿En qué consiste la geotermia?

Los sistemas de geotermia permiten obtener calor del subsuelo. Este calor, que puede aprovecharse tanto para calefacción como para refrigeración, proviene de las capas más profundas de la tierra, que se mantienen a una temperatura constante prácticamente durante todo el año.

Puesto que se trata de una fuente inagotable y en la que,  a diferencia de otros sistemas, no influyen las condiciones metereológicas (como pueden ser el sol o el viento), la geotermia se considera una energía 100% renovable y respetuosa con el medioambiente, con nulo impacto ambiental y que contribuye a eliminar la dependencia de combustibles fósiles (propano, gas natural, gasoil, carbón, etc.), con la consiguiente disminución de emisiones de CO2.

A nivel de edificación, la geotermia se ha convertido en una opción para la climatización de edificios por su capacidad de abastecer el total de las necesidades de calefacción y a.c.s (agua caliente sanitaria), incluso con temperaturas exteriores muy bajas. También proporciona refrigeración en verano, convirtiéndose en una alternativa para otros sistemas de climatización similares como el aire acondicionado o la aerotermia.

Funcionamiento de la geotermia

Para empezar, debemos tener claro que la energía geotérmica utiliza el calor natural irradiado por el núcleo de la Tierra. Este calor se conserva y transporta a través de rocas incandescentes en contacto con fluidos a muy alta temperatura originando sistemas geotérmicos.

El calor se capta por un sistema de tuberías selladas y llenas de agua o líquido anticongelante. Es en estas tuberías donde se produce el intercambio de calor. Dicho de otra forma, el sistema de tuberías está cerrado y, cuando el líquido desciende a profundidad, se caliente y vuelve a ascender accionando una bomba. Después, cede el calor al refrigerante y al medio empleado para la calefacción (agua, fancoils, etc.)

Aunque las bombas de geotermia requieren un mínimo de electricidad para su funcionamiento son eficientes porque no deben generar calor sino, simplemente, extraerlo del exterior. Algunas de estas bombas de calor son reversibles y pueden cumplir la doble función de calentar-refrigerar. Puesto que tienen una válvula que controla la dirección del fluido, el calor puede circular en las dos direcciones.

Sistemas de captación del calor

Tanto por su ubicación como por sus características, uno de los principales retos de la geotermia es cómo extraer el calor.  En la actualidad, existen tres formas de hacerlo:

Captación horizontal enterrada

Este sistema de captación de energía geotérmica trabaja a poca profundidad (entre 0,5 y 1,5 metros), con un entramado de tuberías de polietileno de alta densidad o colectores horizontales que tienen en un interior una solución de agua con anticongelante.

Este sistema es apto para proyectos de geotermia pequeños como viviendas unifamiliares, pero requiere de una superficie amplia para la instalación. Ésta suele hacerse en el jardín y sobre ella no pueden plantarse árboles, arbustos o edificaciones ya que, como el colector está ubicado a escasa profundidad, podría resultar dañado con facilidad. También se considera la forma de captación geotérmica menos eficiente.

Captación mediante sondas geotérmicas

Este sistema de captación de geotermia de la tierra se recomienda cuando no hay espacio para realizar la técnica anterior. Las tuberías se colocan en posición vertical, pudiendo alcanzar los 150 metros de profundidad. La solución de agua glicolada se transporta por un circuito cerrado que va desde el “pozo” a la bomba geotérmica y viceversa.

Por su ubicación y características este tipo de captación puede utilizarse para proyectos de geotermia en edificios de varias plantas (por ejemplo un bloque de viviendas), aunque requiere una mayor inversión económica.

Captación abierta por ríos y lagos

Este tipo de captación “abierto” utiliza las grandes masas de agua termales para introducir en ellas captadores y realizar allí el contraste de temperatura y su posterior captación. El colector en este caso tiene dos tomas de agua: una bombea el acuífero (lago, río, mar, etc.) y la otra la reinyecta.

Este tipo de proyectos de geotermia son más complejos y requieren un estudio hidrológico del nivel de agua de captación, además de un análisis del agua para evitar una posible reacción de las partes metálicas de los intercambiadores.

Ventajas y desventajas de la geotermia

La geotermia puede utilizarse para obtener calefacción de pequeña y mediana potencia, agua caliente sanitaria, en piscinas climatizadas y en sistemas de suelo refrigerante. El sistema es rentable de forma autónoma aunque es especialmente eficiente en combinación con instalaciones de energía solar térmica.

Entre las ventajas de la geotermia en edificación destacamos:

  • Integración arquitectónica. El sistema puede integrarse en cualquier espacio sin influir ni en la estructura ni en la estética del edificio.
  • Eficiencia. La geotermia permite conseguir una gran potencia térmica con un consumo energético mínimo.
  • Flexibilidad. Una de las grandes ventajas de los proyectos de geotermia es la posibilidad de integrar, en un mismo sistema, calefacción, refrigeración y producción de a.c.s).
  • Renovable y respetuoso con el medioambiente. La geotermia está reconocida por las administraciones como energía limpia, renovable, eficiente y con costes de explotación reducidos.

A pesar de estos beneficios, la geotermia también presenta algunas desventajas:

  • Requiere la realización de un estudio de viabilidad económica del proyecto.
  • En algunos casos, y en función de la magnitud de la instalación, puede ser necesario un estudio geotécnico.
  • Los sistemas de geotermia suponen una inversión inicial elevada, sobre todo en el caso de la captación geotérmica vertical.
  • La explotación es “local”. Es decir, este tipo de energía no puede transportarse, por lo que ha de consumirse en el mismo lugar del que procede.
  • Los periodos de amortización de los sistemas son medio-altos (entre 5 y 7 años como mínimo). Aún así, la inversión es rentable: la factura energética puede reducirse entre un 30 y un 70% en calefacción y entre un 20 y un 50% en refrigeración.

En Ingeniería CA&CCA realizamos estudios de impacto ambiental y estudios geológicos y geotécnicos para proyectos de geotermia, proyectos integrales y soluciones técnicas tanto para particulares como para empresas. Si tienes dudas, contacta con nosotros.

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