Geotermia en Sistemas de Climatización

Geotermia en Sistemas de Climatización

• La geotermia es el calor del interior de la Tierra que se transmite hacia la superficie.
• La energía geotérmica se puede utilizar para generar electricidad, climatización y agua caliente.
• Los recursos geotérmicos se clasifican según su temperatura y profundidad:
  • Recursos de media y alta temperatura (>100°C) se encuentran en zonas volcánicas o a gran profundidad.
  • Recursos de baja temperatura (30-90°C) se encuentran a gran profundidad o en zonas termales.
  • Recursos de muy baja temperatura (<30°C) se encuentran a menos de 400 metros de profundidad y son los más extendidos.

Geotermia de Muy Baja Temperatura

• La temperatura del subsuelo se estabiliza a unos 15°C a 20 metros de profundidad, independientemente de las condiciones climáticas.
• La temperatura del subsuelo aumenta con la profundidad, a un ritmo de 3°C cada 100 metros.
• La geotermia de muy baja temperatura utiliza este calor constante para climatizar mediante bombas de calor geotérmicas.

Bombas de Calor Geotérmicas

• Captan el calor del subsuelo a una temperatura constante, lo que las hace más eficientes que las bombas de calor aerotérmicas.
• Las bombas de calor geotérmicas son máquinas térmicas que transfieren calor de un foco frío a un foco caliente.
• Se pueden instalar en el interior de los edificios, liberando espacio en las cubiertas.

Sistemas de Captación Geotérmica

• Sistemas abiertos: Captan agua subterránea directamente, lo que es muy eficiente pero requiere permisos especiales y mantenimiento.
• Sistemas cerrados: Utilizan tuberías de polietileno enterradas en el subsuelo para intercambiar calor con un fluido caloportador.
  • Sistemas horizontales: Tuberías de polietileno enterradas a 1.5-2 metros de profundidad. Económicos pero con menor estabilización de la temperatura.
  • Sistemas verticales: Perforaciones de 100-200 metros de profundidad. Más eficientes pero con mayor coste inicial.
  • Activación de estructuras: Tuberías de polietileno en los elementos de cimentación del edificio. Más complejo y menos común.

Ventajas de la Geotermia Vertical

• Rendimiento constante y alto: Trabaja con una temperatura constante, lo que la hace muy eficiente.
• Mantenimiento bajo: Los equipos están protegidos dentro del edificio.
• Larga vida útil: Los equipos tienen una larga vida útil.
• Reducción de la huella de carbono: Energía renovable
• Liberación de espacio en las cubiertas: Permite otros usos para las cubiertas.
• Ahorros económicos: Significativos ahorros en comparación con combustibles fósiles.

Desventajas de la Geotermia Vertical

• Inversión inicial alta: El coste de instalación es mayor que el de la aerotermia.
• Necesidad de espacio: Se requiere espacio para perforar en edificios nuevos o existentes.

Rendimiento de la Geotermia

• La geotermia tiene un rendimiento mucho más alto que la aerotermia, alcanzando 4.9-6 kWh térmicos por cada kWh eléctrico consumido.

Coste de la Geotermia

• El coste de la geotermia es mayor que el de la aerotermia, pero se compensa con los ahorros a largo plazo.

Sistemas de Distribución Térmica

• Los sistemas de distribución térmica asociados a la geotermia son los habituales: suelo radiante, techo refrescante, radiadores de baja temperatura y fancoils.

Conclusiones

• La geotermia es una tecnología limpia, eficiente y rentable para la climatización de edificios.
• Ofrece un rendimiento constante, ahorros económicos y una huella de carbono reducida.
• La geotermia es una alternativa sostenible y eficiente a los sistemas convencionales de climatización.

Geotermia

• La geotermia es el calor interno de la Tierra que llega a la superficie.
• La energía geotérmica se utiliza para generar electricidad, calefacción y agua caliente.
• Los recursos geotérmicos se clasifican por temperatura y profundidad:
  • Recursos de alta y media temperatura (>100°C) se encuentran en zonas volcánicas o a gran profundidad.
  • Recursos de baja temperatura (30-90°C) se localizan a mayor profundidad o en zonas termales.
  • Recursos de muy baja temperatura (<30°C) se encuentran en el subsuelo poco profundo, aprovechando el calor del suelo.

Sistemas de Climatización

• La energía geotérmica se utiliza en sistemas de climatización mediante bombas de calor geotérmicas.
• Los sistemas de climatización geotérmica aprovechan la temperatura constante del subsuelo para calentar o enfriar el aire.
• Las bombas de calor geotérmicas funcionan como un sistema de refrigeración inverso, absorbiendo el calor del subsuelo o liberándolo.

Ventajas de la Energía Geotérmica en Climatización

• La energía geotérmica es una fuente de energía renovable y sostenible.
• Los sistemas geotérmicos son altamente eficientes, con un bajo consumo energético.
• La temperatura constante del subsuelo reduce las fluctuaciones de temperatura en el sistema.
• La energía geotérmica es respetuosa con el medio ambiente y no produce emisiones de gases de efecto invernadero.

Este cuestionario explora los conceptos básicos de la geotermia, su aplicación en sistemas de climatización y su clasificación según la temperatura y profundidad. Aprende sobre los recursos geotérmicos y cómo se utilizan para generar energía y climatizar espacios. Ideal para estudiantes de energía renovable y sostenibilidad.