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Energía geotérmica – principios básicos e instalación

Tipos de energía geotérmica según su instalaciónLa energía geotérmica es la energía que puede ser obtenida por el hombre mediante la extracción del calor interior de la tierra. Se trata de una energía disponible día y noche, independientemente del tiempo que haga y de la estación del año. El sol irradia calor sobre la tierra constantemente y con una irradiación invariable y ésta lo acumula y lo regenera desde su interior.

 

 Para conseguir sistemas energéticamente efectivos hay que tener en cuenta la ayuda inestimable de algunos elementos constructivos:

Diseño arquitectónico de la vivienda - orientación del inmueble, sombreados y cerramientos (tabiquerías exteriores, ventanas, vidrios, etc..) eficientes.

Diseño de sistemas de climatización de bajas temperatura.

Optimización de las renovaciones de aire

Fuente de calor renovable y/o de alta eficiencia

Cualquier sistema de energía renovable, en este caso la energía geotérmica, es un elemento más dentro de los que deben conjugarse para conseguir el ahorro energético esperado, la reducción de CO2 y la amortización del sistema a medio plazo.


En resumen: vamos a intentar reducir las necesidades para minimizar el consumo, con lo que reduciremos CO2 y períodos de amortización.

Ventajas de la energía geotérmica


- Considerables reducciones de las emisiones de CO2.
- Uso anual de calor geotérmico para calefacción en invierno y refrescamiento para el verano.
- Ahorro energético para calefacción hasta 75% y un máximo del 85% para refrescamiento.
- Ahorro en el consumo de energía eléctrica:
- Pagamos menos por el mismo confort, se penalizará los excesos de consumo, al igual que se procede con el agua.
- Gran independencia de incremento de carburantes fósiles.
- Permanentemente disponibles – independientemente del clima, estación y fluctuaciones de temperaturas.
- Foco de energía renovable y sostenible.
- Los sistemas geotérmicos están ocultos, bajo la tierra.
- Confort.
- Para casas antiguas, nacimiento de energías medioambientales.

Qué tipos de calor geotérmico existen

La energía geotérmica proviene del interior de la tierra (radiación) y también desde el exterior (sol y precipitaciones). El suelo permanentemente recibe calor, por tanto la energía geotérmica es una energía renovable e inagotable.

Energía geotérmica de:

- alta temperatura (tº > 150ºC)
- media temperatura (100ºC < tº < 150ºC)
- baja temperatura (tº < 100ºC)
- muy baja temperatura (tº < 30ºC)

Energía geotérmica a profundidades (> 400 m)

- Aguas termales (reservas de aguas)
- Sistemas geotérmicos (bombeando artificialmente aguas a las profundidades)
- Profundas sondas geotérmicas (usando un circuito cerrado)

Energía geotérmica cerca de la superficie (< 400 m)

- Colectores geotérmicos (a una profundidad de 1.5 m)
- Sondas geotérmicas (profundidades aproximadas de 100 m)
- Pilotes geotérmicos (usando los cimientos de las construcciones o edificios)
- Pozos de aguas subterráneas (sistemas abiertos usando agua del subsuelo)
- Intercambiador tierra - aire (ventilación controlada)
- Almacenamiento de calor (acumulamos el exceso de calor para usarlo en invierno)

Elección del sistema geotérmico correcto


La elección de un sistema depende de las condiciones geológicas, normativa y regulaciones, espacio y condiciones de la edificación. Los criterios técnicos fundamentales son:
- Demanda/rendimiento de la climatización.
- Consumos de agua caliente sanitaria.
- Cortes eléctricos de las compañías.
- Horas de funcionamiento a plena carga.
- Instalación / montaje de acuerdo con VDI 4640

Condiciones que deben cumplir los sistemas de sondas geotérmicas

- Tuberías conformes con los requisitos legales.
- Introducción simple y segura del sistema de sondas en la perforación.
- Tubería robusta apropiada para la instalación.
- Alta fiabilidad de operación en contra de las fugas y escapes de la sonda.
- Durabilidad, menor variación con las condiciones de operación.
- El tubo debe disponer de una superficie interior lo más lisa posible para unas pérdidas de carga mínimas.

Tabla de potencias de extracción

Tablas de potencias de extracción de energía geotérmica

Ejemplo de cálculo de la potencia del evaporador
Procedimiento para sistemas de calefacción menores de 30 kW. Consultar siempre con el fabricante de bombas de calor.
Ejemplo:

Potencia de calefacción: 12 kW (12,000 W)
COP: 4
La potencia del evaporador se obtiene:

fórmula para obtener la potencia

Potencia del evaporador: 9 kW (9000 W)
Horas de operación: 2400 h/a
Substrato húmedo: >> potencia de extracción 50 W/m
Longitud de sonda requerida = Potencia de evaporador / Potencia extraída
Longitud de sonda requerida = 9000W / 50Wm = 180 metros de sonda

Autor/es: José Manuel Vegas y Juan Manuel Rodríguez

Empresa/organismo: Industrias Rehau, S.A.

Modificado por última vez enMiércoles, 21 Mayo 2014 13:00
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