Geotermia

Concepto geotermia

 

La energía geotérmica es el calor que procede del interior de la Tierra. Parte de este calor procede de la radiación solar que es absorbida y acumulada por la Tierra. En este caso, la tierra actua como un gigantesco colector solar. Otra parte corresponde al calor residual de cuando se formó el planeta hace 4.500 millones de años y que todavía está llegando a la superficie, y otra parte proviene de la desintegración de isótopos radiactivos, presentes en la corteza y en el manto.

El aprovechamiento de esta energía es muy antiguo, aunque puede que nos pase desapercibido. Las aguas termales naturales son un ejemplo de esta energía, donde el propio calor de la tierra calienta el agua hasta temperaturas que, en algunos casos, llegan a evaporar el agua. Muchas zonas de Galicia tienen "yacimientos termales" en los que se puede disfrutar de esta energía.

En la actualidad, y con los más modernos avances técnicos en calefacción y climatización, se puede utilizar la energía acumulada en el interior de la tierra tanto para calefacción en invierno como para refrigeración en verano, así como para ACS durante todo el año.La Geotermia es sencillamente el aprovechamiento del calor de la Tierra.

 El calor de la Tierra es una fuente duradera de energía para generar calor, frío y electricidad entre otros productos, no depende de las condiciones climáticas, ni de las estaciones del año, ni de una hora determinada del día.

La energía geotérmica es el calor almacenado por debajo del nivel del suelo. Esencialmente este calor está presente en la Tierra debido a la radioactividad natural de las rocas que componen la corteza terrestre y de manera menor a la aportación de los intercambios térmicos con las zonas más profundas de la Tierra. Lo que llamamos geotermia es pues la utilización de ese calor.

El concepto es tan simple que se es capaz de intuir y comprender sus principios básicos en menos de 5 min.

Temperaturas con una media superior a 1.000 ºC prevalecen en el 99 % de la masa de la Tierra, sin embargo temperaturas medias inferiores a 100 ºC solo son localizables en los 3 primeros kilómetros más próximos a la superficie lo que representa solamente el 0,1 % del total.

La temperatura media de la Tierra en Europa se eleva a aproximadamente 14 ºC a una profundidad de 10 a 25 m, a distancias más cercanas a la superficie las condiciones climáticas tienen una influencia sobre la temperatura y en las capas más profundas reina la Ley del gradiente geotérmico (medio europeo) que dice: "La temperatura aumenta de 1 ºC por cada 33 m de profundidad a partir de la superficie" aproximadamente.

La técnica necesaria para aprovechar la energía de la Tierra es "Sencilla" e intuitiva, sus límites son la tecnología actual...

El fundamento básico de la Geotermia es el siguiente

La utilización del calor de la Tierra no cesa de crecer, tanto en el ámbito de la generación de calor y frío como en la generación de electricidad.

Innegablemente el entorno geológico influye de forma determinante en los modos y en las distintas técnicas de generación y aprovechamiento de la energía Geotérmica.

Alrededor del Mundo y hasta el año 2006, se han generado más de 9.000 MWe de electricidad geotérmica, en instalaciones existentes en 24 países y más de 28.000 MWt térmicos de calor se están aprovechando en instalaciones situadas en más de 71 paises.

Nuevas y esplendidas centrales geotérmicas están en la actualidad en construcción en más de 10 países, por lo que ya podemos sumar otros 500 MWe eléctricos de generación de electricidad geotérmica, de forma inmediata superaremos holgadamente el nivel de los 10.000 MWe eléctricos de electricidad geotérmica instalada.

Los países más productores y más avanzados a nivel mundial en generación de electricidad geotérmica son entre otros: Los Estados Unidos y Filipinas, cuya potencia de electricidad geotérmica instalada son para Estados Unidos de unos 2.000 MWe eléctricos y para Filipinas de otros 2.000 MWe eléctricos. A estos 2 países le siguen países destacados como México, Indonesia e Italia (sin duda el mejor ejemplo para Europa) cuya generación conjunta supone otros 800 MWe, el resto es generado por los países restantes.

La Geotermia Aplicada, la Moderna, la Productiva y la Comercial tiene más de 105 años, y está presente en prácticamente todos los países del Mundo...

Paradójicamente en un Mundo Sediento de Energía los mas recientes estudios Geotérmicos que se están llevando a cabo alrededor de todo el Planeta Tierra, demuestran que existe en el subsuelo más Energía en solo los primeros 3.000 m de profundidad de nuestra amada Tierra que la que la Humanidad pueda gastar ¡Jamás!

En cuanto a lo que a la Península Ibérica se refiere, cabe destacar que con el aprovechamiento eficiente de solo el 0.5% de la Energía existente hasta una profundidad de tan solo 3.000 m bajo nuestros pies, sería suficiente para satisfacer a lo largo de más de 100.000 años todas las necesidades Energéticas de la Península Ibérica (...).

No es de extrañar que la inversión económica en I+D+i Investigación, Desarrollo e Innovación de sistemas Geotérmicos Profundos y Superficiales, en estos últimos 5 años se ha multiplicado por 1.500 y sigue en progresión exponencial.

Para ilustrar lo dicho con un ejemplo tangible, tienes que saber que gracias a los datos y a las experiencias disponibles en Alemania en el sector de la energía geotérmica, se presentan interesantísimas perspectivas en la utilización masiva y eficiente del calor del subsuelo.

Una evaluación del potencial disponible conduce a una constatación sorprendente: La energía geotérmica suministraría 515 EJ de calor y 9.5 EJ (1 ExaJulio=10^18J) o sea un total cercano a los 525 EJ, esto permitiría cubrir multitud de veces las necesidades energéticas, incluso en caso de tomar como buena la más pesimista de las estimaciones.

Aplicaciones

 

Es una fuente de energía renovable, limpia y disponible en casi cualquier lugar, que no está supeditada a las variaciones climáticas estacionales.

Para procesos de calefacción, refrigeración y ACS, en los que se use agua entre 0 y 40ºC: viviendas unifamiliares, edificios, instalaciones deportivas, granjas, piscifactorías, bodegas, naves industriales.

Una típica instalación supone un ahorro del 75% en calefacción y aproximadamente un 80% en refrigeración.

Al no realizarse combustión de ningún combustible fósil, no se produce emisión de dióxido de carbono y otros gases de efecto invernadero. Colaboramos a evitar el cambio climático, a la vez que ahorramos dinero.

Durante los meses cálidos es posible aprovechar el calor extraído para obtener ACS, haciéndolo pasar por un intercambiador antes de ir al pozo.

No produce impacto visual ni ruido que nos moleste, a nosotros mismos o a los vecinos.

Se pueden incorporar sistemas radiantes que aumentan el nivel de confort tanto en la modalidad de calefacción como en la de refrigeración.

La bomba geotérmica tiene una vida dos veces mayor que la caldera convencional.

La geotermia de baja temperatura es conocida por ser la fuente de energía más eficiente y más barata en cuanto a calefacción y refrigeración de espacios. Los sistemas geotérmicos usan la temperatura constante de la Tierra como fuente de calor en los meses fríos y como disipadora de calor en los meses cálidos. Esto es posible ya que a pocos metros por debajo de la superficie, las temperaturas se mantienen constantes, entre 10-18ºC.

Bomba de Calor

La tecnología que hace posible la transferencia de energía geotérmica es la bomba de calor. Se trata de un mecanismo capaz de transferir el calor que obtenemos del subsuelo terrestre a nuestro sistema de calefacción, con un coste de electricidad realmente bajo. El rendimiento es mucho mayor que las tradicionales estufas o termos eléctricos.

Funcionamiento

Para tener acceso y aprovechar esta energía es necesaria la instalación de un sistema de tubos captadores, conocidos como intercambiadores. Estos intercambiadores pueden ser horizontales o verticales, dependiendo de la superficie disponible de terreno y también de las condiciones climáticas de la zona. Para el montaje de los intercambiadores verticales es necesario realizar una perforación.

Intercambiadores Verticales:

Los intercambiadores verticales son perforaciones de pocos centímetros de diámetro que se realizan hasta una profundidad de 100 a 120 metros. Tras la perforación, se introducen las sondas por las que circulará el fluido caloportador, que obtendrá el calor del interior de la tierra y lo "inyectará" en nuestra vivienda a través de la bomba de calor.

Las tecnologías de climatización que mejor rendimiento tienen con la energía geotérmica son el suelo radiante ( ideal para viviendas de nueva construcción ) y los radiadores de bajo salto térmico. También es posible adaptar una instalación de climatización preexistente para la utilización de la energía geotérmica.

Debido a la creciente demanda de energía geotérmica, hemos invertido en tecnología de última generación para nuestras instalaciones. Con nuestra maquinaria realizamos las perforaciones en las que se introducirán las sondas que captaran la energía.

Intercambiador de calor bajo Tierra

En Geotermia, los "intercambiadores de calor" toman el nombre de "intercambiadores geotérmicos", suelen ser variados y de distintos tipos.

Generalmente estos intercambiadores geotérmicos están compuestos de tubería construida en polietileno de alta densidad, también se realizan en otros materiales (Cobre para circuitos de expansión directa, hormigón, acero inox etc), se presentan en varias secciones, pueden ser verticales, horizontales o ir ubicados en el seno de la propia estructura de un edificio...UEG Unión Española de Geotermia

Cada día aparecen nuevos sistemas y por supuesto intercambiadores geotérmicos que mejoran su eficiencia y son cada vez mas originales, todos tienen un denominador común, ser los más eficientes, eficaces, fáciles y más económicos de instalar o la combinación entre estos términos, evidentemente unos lo consiguen mejor que otros la experiencia te hará decidirte entre uno u otro tipo...

 

La Bomba de Calor Geotérmica

La bomba de calor es una máquina cuya misión es producir calor y frío de manera muy eficiente.

La bomba de calor es una máquina térmica sencillamente fantástica ya que puede ser (y en algunos casos debe de ser) utilizada con muchísima eficiencia en cierta área de la Geotermia, esta máquina térmica puede ser exotérmica o endotérmica (tranquilo esto ya lo explicaremos en su debido tiempo), ¿por qué este tipo de máquina en ciertas instalaciones de Geotermia...? Pues porque la bomba de calor es un invento maravilloso que gastando 1 sola unidad de energía ( 1 kW, electricidad, gas, gasóleo etc) es capaz de producir (a día de hoy claro) hasta más de 8 unidades de energía (8kW de calor y/o frío...)

Las bombas de calor que se utilizan en cierta área de la Geotermia (Geotermia Superficial) e intercambian calor o frío con la Tierra (subsuelo) por medio de intercambiador/es enterrado/s reciben el nombre de Bombas de Calor Geotérmicas (lo de geotérmicas es porque hubo que diferenciarlas de algún modo de las bombas de calor habituales aire-aire, aire-agua, agua-agua de uso habitual en el Arte de la Climatización...).

 

Estas bombas de calor Geotérmicas son máquinas térmicas que se diferencian de las bombas de calor habituales en que su Condensador o Evaporador esta situado bajo Tierra, esta sutil diferencia (entre otras...) es lo que hace que estas máquinas sean llamadas Geotérmicas, gracias a esta diferencia una bomba de calor geotérmica es muy eficiente ya que no depende de las fluctuaciones de la temperatura, humedad relativa y humedad especifica del aire exterior, evidentemente sí depende de los cambios de temperatura y humedad Relativa y Humedad Especifica del interior de la Tierra pero estos cambios son más lentos y por lo tanto más estables lo que hace que la máquina trabajé siempre en condiciones casi ideales para este tipo de artefacto térmico.

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