Qué es y cómo funciona la geotermia

La vivienda está experimentando una revolución tecnológica en todos los sentidos. En el caso de los sistemas de calefacción, esta revolución se basa en el desarrollo de sistemas sostenibles que ayuden a maximizar el ahorro energético. Ejemplo de ello es la geotermia, un sistema cada vez más demandado y utilizado por su rendimiento, su seguridad y su bajo consumo. ¿Quieres saber más sobre la geotermia? Entonces, no te pierdas este post, donde te vamos a contar qué es y cómo funciona la geotermia.

¿Qué es la geotermia?

La geotermia es la energía que aprovecha el calor del interior de la tierra para alimentar sistemas de climatización de forma sostenible, ya sea para calefacción, aire acondicionado o producción de agua caliente sanitaria (ACS). Se trata de energía limpia y renovable que, al eliminar la dependencia de los combustibles fósiles, contribuye a la disminución de las emisiones de CO2 que causan el efecto invernadero.

A diferencia de la mayoría de fuentes de energía, la energía geotérmica no proviene de la radiación solar, sino de los gradientes geotérmicos, que, en función de la profundidad, van desde los 15 hasta los 4000 ºC. Además, esta energía es inagotable, ya que se transfiere desde las capas más profundas a las más superficiales. Ese es el motivo por el cual es calificada como energía renovable.

¿Cómo funciona la geotermia para uso doméstico?

La temperatura del subsuelo se mantiene constante a unos 15 ºC desde los 5 hasta los 10 metros de profundidad. A partir de los 10 metros, aumenta 3 ºC cada 100 metros. Por lo tanto, hasta los 150 metros de profundidad, la temperatura sería de 15 a 20 ºC, la cual se puede usar para generar calor en invierno, ya que la temperatura del subsuelo es más alta que la temperatura ambiente, y para generar frío en verano, puesto que la temperatura del subsuelo es más baja que la exterior.

Para obtener el calor del interior de la tierra hay que realizar pozos y enterrar unas tuberías de polietileno, o sondas de captación, con líquido caloportador, compuesto por agua y glicol. La profundidad depende del tipo de vivienda y de terreno, pero suele estar entre los 80 y los 120 metros bajo suelo. Puede hacerse de forma trasversal a la superficie a menor profundidad, pero siempre es menos eficiente.

El líquido caloportador entra en el subsuelo a través de dichas tuberías. Una vez ahí, absorbe el calor (o frío) contenido en el suelo y llega hasta la bomba de calor geotérmica que un circuito frigorífico intercambia la energía con el agua que se conduce a la vivienda entregando energía calorífica o frigorífica en función de la estación para proporcionar la climatización y/o ACS a la vivienda.

¿Cómo genera calor una bomba de calor geotérmica?

¿Cómo funciona la geotermia en invierno? Los pasos de generación de calor a través de una bomba de calor geotérmica son los siguientes:

1. Extracción del calor del suelo. El líquido caloportador que circula por las sondas absorbe la temperatura del terreno. Gracias a la bomba geotérmica, este líquido llega al evaporador.
2. Evaporación del líquido refrigerante. El líquido de las sondas de captación está a mayor temperatura que el fluido refrigerante. Por ese motivo, se produce un intercambio de calor, de forma que el fluido refrigerante se calienta y se evapora.
3. Aumento de presión. El fluido refrigerante en estado gaseoso atraviesa un compresor que aumenta la presión del vapor refrigerante gracias a la energía eléctrica. Como consecuencia, su temperatura se incrementa hasta 60-90 ºC.
4. Traspaso de calor. El fluido en estado gaseoso se introduce en el condensador, por el que pasa la tubería del sistema de calefacción. Una vez ahí, la tubería de vapor cede calor a la tubería del agua, de forma que el agua se calienta y proporciona calefacción al hogar y ACS.
5. Disminución de presión y temperatura. Tras calentar el agua, el refrigerante torna a su estado líquido y atraviesa una válvula de expansión que reduce su presión. Una vez que la temperatura ha bajado, llega nuevamente al evaporador y se repite el ciclo.

¿Cómo genera frío una bomba de calor geotérmica?

Como ya hemos comentado previamente, la energía geotérmica también se utiliza para generar frío en invierno. Pero ¿cómo funciona la geotermia en verano?

1. Extracción del frío del suelo. En verano el suelo se mantiene a una temperatura inferior a la del ambiente. Por ello, cuando el líquido caloportador llega a las sondas de captación, se enfría y llega hasta el condensador.
2. Traspaso de calor. En el condensador de la bomba de calor se encuentra el fluido refrigerante en forma de gas con una presión y una temperatura elevadas. Dicho fluido cede calor al líquido caloportador que circula por las tuberías, consiguiendo que se condense y se enfríe.
3. Disminución de presión y temperatura. El fluido refrigerante, que ya se encuentra a una temperatura menor, penetra en la válvula de expansión, donde su presión y su temperatura disminuyen.
4. Traspaso de frío. El fluido refrigerante se introduce en el evaporador para absorber el calor de los circuitos de calefacción. De esta forma, elimina el calor sobrante de este sistema.
5. Aumento de temperatura. Tras absorber el calor, el fluido ve incrementada su temperatura y se evapora. A continuación, pasa por el compresor, que incrementa su presión y temperatura. Así, el fluido está listo para regresar al condensador y comenzar el circuito de nuevo.

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