QUÈ FEM >

ENERGIA GEOTERMICA

A diferencia de les grans manifestacions dels processos geodinàmics interns que provenen de les grans profunditats de la Terra, com poden ser els volcans, o d'altres de menor magnitud i aprofitats des de fa molts anys com són les aigües termals, existeix un altre aprofitament geotèrmic denominat de molt baixa entalpia o solar que prové principalment de la radiació solar emmagatzemada en els primers metres de l'escorça de la Terra.

Una part important de la radiació solar que arriba a la Terra és absorbida per l'escorça terrestre en forma de calor. La gran massa de la Terra fa que la temperatura del terra, a partir d'uns 5 metres de profunditat, es mantingui pràcticament constant durant tot l'any.

A Catalunya, on disposem d'una important radiació solar, la temperatura del terra a profunditats de més de 5 metros és relativament alta (d'uns 8/14 graus) i podem considerar el subsòl, a petites profunditats, com a font de calor (energia), totalment renovable, inesgotable i constant.

Mitjançant un sistema adequat es pot transferir calor d'aquesta font exterior (subsòl) a un altre d'interior (habitatge), i utilitzar-la per a la calefacció i l'obtenció d'aigua calenta sanitària.

Alhora, la mateixa instal·lació, i segons la tecnologia emprada, pot absorbir calor d'un ambient i transferir-lo al subsòl, això comporta que el mateix sistema pot proporcionar la calefacció i la refrigeració amb una única instal·lació.

Utilització de l'energia geotèrmica en calefacció i refrigeració i ACS

En una simple mirada al sector energètic es pot veure l'escalada de preus que han tingut els combustibles fòssils, i la tendència similar que s'acosta al panorama del mercat elèctric. Ambdues realitats posen en dubte, econòmica i mediambiental, el sistema o model de consum energètic, que per a la climatització dels edificis es ve utilitzant en la projecció i execució de les obres.

Com a bàlsam apareix el Codi Tècnic de l'Edificació (en endavant CTE), amb el seu apartat HE d'estalvi d'energia, que alleugereix en certa mesura i aixeca barreres a l'exacerbat consum energètic d'unes certes construccions.

El CTE, pel que fa referència a energia tèrmica, centra els seus esforços en la envoltura de l'edificació i al aprovisionament d'aigua calenta sanitària i tanmateix obvia la font generadora de calefacció i refrigeració, segons les necessitats i ubicació geogràfica de l'edifici. Malgrat això, el CTE deixa una porta oberta a aquest error amb les anomenades "Alternatives" davant la impossibilitat d'ubicar solar tèrmica, o amb aquells projectistes, promotors i constructors que no es conformen amb les imposicions bàsiques demandant una tecnologia més eficient amb avantatges a curt/mig termini.

Entre les esmentades alternatives del CTE tenen cabuda les instal·lacions per a l'aprofitament d'energia geotèrmica, una de les tecnologies que més èxit ha tingut a països, amb criteris de sostenibilitat i eficiència energètica més alts, com Suècia, Finlàndia, Alemanya, etc...

Una de les tecnologies més importants per a l'aprofitament d'aquesta energia és la bomba de calor geotèrmica o bomba per a calor de font terrestre, que aprofita l'energia tèrmica emmagatzemada en els cent primers metres de l'escorça terrestre.

La bomba de calor geotèrmica extreu calor del subsòl a una temperatura relativament baixa, i aconsegueix augmentar-la per a posteriorment utilitzar-la en sistemes de calefacció. L'augment de temperatura s'aconsegueix mitjançant el consum d'energia elèctrica amb un quocient de 4, és a dir que per cada kWh d'electricitat consumit la bomba de calor geotèrmica produeix 4 kWh de calefacció. A més a més existeix la possibilitat d'invertir el procés a l'estiu, recarregant la terra amb la calor absorbida en la refrigeració de l'edifici a climatitzar.

Les bombes de calor geotèrmiques treballen amb l'estabilitat de les temperatures que la terra genera, per la qual cosa el factor de funcionament estacionari es millora respecte de les bombes de calor convencionals (aire-aire i aire-aigua) estalviant per aquest motiu fins un 70% d'energia.

En el disseny i dimensionat d'una instal·lació geotèrmica s'han de tenir en compte diversos punts:

• Anàlisi de l'edifici a climatitzar. S'analitza l'edifici habitatge per habitatge, calculant les pèrdues d'acord amb els materials constructius i de l'ús que es farà d'això mateix, obtenint d'aquesta manera la càrrega i la demanda tèrmica de l'edifici. Les necessitats tèrmiques queden definides en aquest punt amb els paràmetres tipus d'un sistema climatització a l'ús.
• Selecció del sistema geotèrmic. Els sistemes que uneixen el subsòl amb la bomba es classifiquen principalment en dos tipus:
  • Oberts: en els que l'aigua subterrània s'utilitza directament a la màquina com a fluid portador de calor.

    

  • Tancats: sondes geotèrmiques funcionant com bescanviadors enterrats amb un fluid portador de calor en el seu interior que transfereix energia del subsòl a la bomba i viceversa.
  • HORITZONTAL: La recarrega tèrmica d'aquests sistemes la realitza principalment l'energia solar en incidir sobre la superfície terrestre. Aquest sistema és el més senzill d'instal·lar però de vegades existeixen limitacions de espai.

    

  • VERTICAL: posseeixen captadors verticals que ocupen un menor espai optimitzant al màxim l'àrea disponible. Els captadors estan situats en perforacions aconseguint una temperatura constant durant tot l'any.

    

• Anàlisi geològica del terreny. En la selecció del sistema òptim per a un edifici determinat s'han de considerar les característiques geològiques i hidrogeològiques del subsòl, superfície i possibilitat d'ús en zones superficials en determinats casos i les característiques de calefacció i refrigeració del punt 1.
  Dins de les propietats del subsòl s'ha de determinar la conductivitat tèrmica, la capacitat calòrica volumètrica, la temperatura mitjana del terreny en superfície i el flux de calor geològic.
• Configuració del sistema de captació. En la configuració de la captació es selecciona:
  • Tipus de sonda a utilitzar, ja sigui coaxial o en U.
  • Configuració entre unes 300 possibilitats, segons l'edifici i les seves característiques.
  • Profunditat de les sondes.
  • Separació entre perforacions.
  • Secció de les perforacions.
  • Ratio de flux volumètric.
  • Característiques material de fabricació sonda.
  • Material de farciment.
• Simulació del comportament del sistema. Una vegada avaluats tots els paràmetres anteriors, es realitza una simulació per un període a determinar d'acord amb una estimació de la vida útil de l'edifici, utilitzant algorismes derivats d'una modelització i un estudi parametritzat amb un model de simulació numèrica.

Així s'analitza cada un dels elements que intervenen en el sistema i es determina la conducta de la instal·lació geotèrmica per obtenir un rendiment òptim amb uns costs mínims.

¿Per què? i ¿Per què utilitzar la geotèrmia como sistema de calefacció, climatització i ACS a la meva vivenda, hotel, edifici oficial, ajuntament, banc, balneari, edifici d' oficines, nau industrial, col·legi, hospital, poliesportiu, centre comercial, explotació agrícola, etc.?

• Per contribuir a la conservació de la Natura.
• Perquè a l' hivern estalviarem mes d' un 75% en el rebut d' electricitat i a l'estiu estalviarem un 90%.

  

• Perquè la meva economia es veu directament beneficiada amb l' instal·lació d' un sistema de calefacció, climatització i ACS amb geotèrmia.
• Perquè redueixo les despeses en energia elèctrica i per tant les despeses generals.
• Perquè tant l' imatge de l' empresa es veu potenciada i respecta el medi ambient.
• Perquè el meu Municipi esdevindrà un espai mes net, un lloc respectuós amb el medi ambient, el potencial turístic es veu directament potenciat i la meva contribució al benestar dels ciutadans es una realitat.
• Perquè redueixo de manera molt important el vessament de CO2 a l'atmosfera i ens apuntem a la llista d'entitats que lluiten contra el canvi climàtic.