Edificación sostenible - Geotermia
Uso de la Geotermia en casas unifamiliares
La geotermia se puede utilizar en casas unifamiliares para proporcionar calefacción y enfriamiento. Aunque el uso de la geotermia en casas unifamiliares es menos común que en edificios de varios pisos o en proyectos de viviendas masivas, cada vez son más los propietarios de casas de lujo que optan por esta opción debido a su eficiencia energética y bajo impacto ambiental.
Normalmente perforan pozos a una profundidad de 100 a 150 metros. El agua fría se bombea desde la superficie hasta el fondo del pozo, donde se calienta o enfría al entrar en contacto con la roca, (cada 100 metros de profundidad alcanzados se gana un grado). El agua caliente o fría se bombea de regreso a la superficie, donde se utiliza para calentar o enfriar la casa mediante un intercambiador de calor.
Cuanto mayor sea la vivienda y por tanto sus necesidades energéticas, más pozos y profundidad habrá que realizar. La profundidad máxima por pozo es de 150 metros, aunque normalmente suelen ser de 100m. Se puede estimar un pozo por cada 120 m2 construidos (con usos de habitabilidad), así que para una casa unifamiliar de unos 500 a 600 m2 se realizarán 4 o 5 pozos, según el dimensionado de la instalación y de los requerimientos energéticos.
En general, la instalación de tipo vertical es mejor que la horizontal, ya que la instalación horizontal tiene peor rendimiento y deja condicionado el terreno. Sólo si no queda otro remedio se suele usar el campo de trabajo horizontal. En el 95% de los terrenos se puede realizar la perforación vertical sin problemas.
La principal ventaja de utilizar geotermia en casas unifamiliares de lujo es la eficiencia energética, ya que se aprovecha el calor o el frío natural del subsuelo para calentar o enfriar la casa. Además, no requiere combustibles fósiles, lo que reduce las emisiones de CO2 y contribuye a la lucha contra el cambio climático. Sin embargo, el costo de la instalación puede ser alto y requiere una inversión significativa para su implementación.
De forma general, se puede decir que para éste tipo de instalaciones, por cada 1 KW eléctrico que consumimos de la red eléctrica la maquina genera 4-5 KW de calor.
Funcionamiento de una bomba de calor:
Una bomba de calor geotérmica funciona mediante un proceso en el cual se extrae calor del suelo y se utiliza para calentar un edificio. El proceso comienza con el uso de un líquido caloportador, como el glicol, que se bombea a través de tuberías enterradas en el suelo. A medida que el líquido pasa a través de las tuberías, se enfría al entrar en contacto con el suelo más frío y, al mismo tiempo, se calienta al entrar en contacto con el suelo más cálido. Este cambio de temperatura en el líquido es la energía geotérmica que se extrae del suelo.
Luego, el líquido caliente regresa al evaporador de la bomba de calor, donde cede su calor al refrigerante que circula por el circuito frigorífico, provocando su calentamiento y evapora. El refrigerante caliente es entonces comprimido por el compresor y se convierte en un gas caliente que pasa al condensador, donde se transfiere su calor al sistema de calefacción o generación de agua caliente. El refrigerante se enfría a través de una válvula de expansión y vuelve a comenzar el ciclo.