Climatización geotérmica

La energía geotérmica de baja temperatura es una fuente renovable, limpia y disponible en casi cualquier lugar, basada en intercambiar el calor almacenado en el subsuelo por la radiación solar.
En el subsuelo, a partir de unos 5 metros de profundidad, los materiales geológicos permanecen a una temperatura prácticamente constante durante todo el año. Entre los 15 y 20 metros de profundidad, la estabilidad térmica es de unos 17ºC todo el año, siempre dependiendo de la situación geográfica en cada caso.

Un sistema geotérmico solar se sirve de una bomba de calor y un sistema de perforaciones en el suelo para aprovechar esta temperatura templada. La clave de la eficiencia de estas bombas de calor está en la diferencia entre la temperatura que se quiere conseguir y la temperatura a la que se encuentra el elemento a calentar.

En invierno, disponer de un material a 15 – 17 grados se puede considerar una fuente de calor. A su vez, esta estabilidad térmica supone que en verano el subsuelo esté considerablemente más fresco que el ambiente exterior.

En el interior de cada perforación se situan unas canalizaciones en las que se da el intercambio de calor, consistentes en un tubo, generalmente de polietileno, lleno de líquido. Generalmente este fluido circulante es agua o bien una solución salina con una sustancia anticongelante, para impedir que el fluido solidifique si se dan bajas temperaturas en la superfície del suelo. Esta fórmula es inocua para el medio, pese a que de todas formas el fluido en ningun momento entra en contacto con el suelo ya que el tubo está perfectamente sellado.

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 este al medio empleado para la calefacción (compresión y condensación) sea aire o agua. Seguidamente, el fluido vuelve a descender por el circuito situado en las perforaciones del terreno para obtener más calor, o cederlo si en verano, y así de continuamente. Este sistema de perforaciones tienen un rendimiento elevado puesto que el intercambio se realiza a una profundidad de entre 50 y 100 m.

Existen dos sistemas: de alta entalpía (con bomba de calor), y de baja entalpía (sin bomba de calor).

Tipologías

Se clasifican en función del circuito exterior

* Red horizontal

De extensión entre 1,5 y 2 veces la superficie a climatizar[5] Según los distintos instaladores, la profundidad del circuito oscila entre los 60cm y los 5m, aunque lo habitual es que se entierren en torno a 1m. Esta instalación es menos eficiente, ya que a esta profundidad el terreno se ve afectado por la climatología, pero a cambio el conste de instalación es menor, lo que la hace más interesante desde el punto de vista económico.[4] Si no se dispone de demasiado terreno, se puede colocar el tubo en espiral, en una disposición llamada slinky.[4] Los tubos pueden ser de polipropileno reticulado, polietileno rígido, o polietileno de baja densidad[5]

* Red vertical

Si no se dispone de terreno para la red horizontal. Más caro, pero se beneficia de una temperatura constante a lo largo del año. Si se baja a suficiente profundidad, el rendimiento de calefacción aumenta, ya que el gradiente de temperatura de la tierra es de 3 °C cada 100m[3] Según los instaladores, se puede perforar desde 30m hasta 150m o incluso más.[4]

Los tubos empleados son de polietileno.

* Circuito abierto

En presencia de un acuífero o de corrientes subterráneas, en lugar de recircular el fluido, se puede devolver el agua sobrante a la tierra. Esta opción es la más interesante desde un punto de vista económico.[4]

* Intercambiadores sumergidos

Cuando se dispone de una gran masa de agua como un río o un lago, se pueden sumergir los tubos. Es una opción muy interesante por ser barata y muy eficiente.

Costes

El precio de una instalación geotérmica bien calculada dependerá de la zona climática y los m2 de la vivienda, esta instalación en una vivienda de 200 m2 puede rondar entre 12.000 € y 13.000 € en una zona continental con una temperatura de calculo de -5º, y alrededor de 10.000 € en una zona costera con un cálculo base de 0º.

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Luis M Santalla Blanco . Director de teoriadeconstruccion.net, autor en blogs como arquitecturadegalicia.eu y 9diseno. Miembro del estudio Flu-or y anteriormente del estudio MMASA   ver más sobre el autor