¿Cómo funciona la geotermia?

Geotermia | ¿Qué es? | ¿Cómo funciona? | Ventajas

Una instalación geotérmica típica consta de 3 partes bien diferenciadas:

• Como elemento central la bomba de calor geotérmica (1)
• Por un lado tendremos el circuito de captación (captación horizontal, vertical o abierta entre otras) en el subsuelo (2)
• Finalmente el circuito emisor (suelo radiante, fan coils, radiadores de baja temperatura…) en el interior de la vivienda (3)

1) Bomba de calor geotérmica (BCG)

La máquina principal de una instalación de climatización es la bomba de calor geotérmica (BCG).

La función de la bomba de calor es la de mover el calor desde el foco frío al foco caliente. En invierno, mediante el circuito captador enterrado se extraerá una energía térmica que la bomba moverá al circuito emisor de calefacción (suelo radiante, fan coils, radiadores de baja temperatura…) consumiendo una pequeña parte de energía eléctrica en su compresor interno.

Las BCGs pueden ser reversibles al incluir una válvula de 4 vías, sin un gran coste extra, lo que permitirá que en verano los circuitos captador y emisor intercambien sus funciones y por lo tanto se captará calor de la vivienda para evacuarlo en el subsuelo.

Esta tecnología es la misma que emplean las bombas de calor convencionales con el intercambiador al aire. Estas empezaron a utilizarse mayoritariamente en España como aires acondicionados si bien también pueden proporcionarnos calor. La diferencia estriba en el circuito captador, que en el caso de la geotermia usa la tierra de diversas maneras para hacer el intercambio de calor, y es por las condiciones de temperatura, estacionalidad, y autoregeneración del terreno, por lo que los rendimientos de la geotermia llegan a doblar los de las bombas convencionales y por lo tanto los ahorros en verano y en invierno.

2) Circuito de captación, principalmente uno de los 3 siguientes:

• Captación horizontal cerrada
• Captación vertical cerrada
• Captación abierta y otras

El circuito de captación o de intercambio geotérmico es aquel que nos permitirá extraer o disipar el calor en el terreno según estemos en modo calefacción o refrigeración.

Para un correcto funcionamiento de la instalación, este circuito debe estar correctamente dimensionado teniendo en cuenta la potencia de la bomba de calor, las horas de uso previstas a lo largo del año y las características del terreno entre otras. Si éste intercambiador estuviese infradimensionado y se perforasen menos metros de los necesarios o no se ejecutase de la manera correcta, el rendimiento de la instalación se reduciría.

Captación horizontal cerrada Se basa en la implantación de una red de circuitos que se expanden a profundidades de 1-1,5 metros. Por el interior de estas tuberías circulará un fluido caloportador (agua junto con anticongelante)   Este tipo de captación requiere de una gran superficie libre en las proximidades de la instalación. Por ello suelen darse principalmente en pequeñas instalaciones de casas unifamiliares con zona ajardinada.

Captaciones abiertas

En determinados emplazamientos existen grandes niveles de agua subterránea. En estos emplazamientos, si el caudal del agua es suficiente y si ésta no tiene una gran cantidad de impurezas, se puede optar por una instalación de ciclo abierto.

En este caso, la energía térmica que extraeremos (o inyectaremos) no se hará directamente con el terreno sino con el agua subterránea. Para ello se realizan dos perforaciones y en una de ellas se colocará una bomba de extracción sumergible. El agua extraída de este pozo circulará hacia un intercambiador de calor por placas, cediendo la energía térmica al circuito de la bomba de calor. El agua ‘subterránea’ una vez enfriada tras la extracción de su calor acaba siendo conducida hasta el segundo pozo de la instalación, devolviendo por lo tanto dicho recurso.

Este tipo de instalaciones tienen gran sentido en grandes edificios debido a que en este caso se necesitarían menos perforaciones que en un intercambiador vertical, si bien se necesitan hacer importantes estudios hidrológicos para comprobar que no se afectan los acuíferos y que estos caudales de agua existen a lo largo de todo el año.

3) Circuito emisor

Es el encargado de emitir el calor (o el frío) al interior de la vivienda. Usualmente en España se han utilizado radiadores de fundición para la emisión de calor y emisores por aire para el aire acondicionado.

Para un mayor rendimiento de la instalación final se recomienda la implantación de suelo radiante/refrescante en obras nuevas.

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Buena parte de la documentación incluida en este apartado explicativo sobre la geotermia puede encontrarla también en formato pdf haciendo click sobre la siguiente imagen: