La energía geotérmica es una de las energías renovables más eficientes y respetuosas con el medioambiente. Se obtiene mediante el aprovechamiento de calor del interior de la tierra emitido por el núcleo de la misma y almacenado en la corteza terrestre. A mayor profundidad, la corteza terrestre está a mayor temperatura, es decir, mayor energía.
La geotermia, a diferencia de otras energías renovables, se puede aprovechar en cualquier lugar del planeta, 24 horas al día, 365 días al año.
La temperatura es el principal factor que condiciona su aprovechamiento, de ahí que los recursos geotérmicos se clasifiquen en función de su nivel térmico, distinguiéndose 4 niveles de energía geotérmica:
- Alta temperatura (superior a 150ºC), permite transformar directamente el vapor del agua en electricidad.
- Media temperatura (entre 90 y 100ºC), la conversión vapor-electricidad se produce con un rendimiento menor y debe explotarse mediante un fluido volátil, proporcionando aplicaciones térmicas en el sector industrial y residencial.
- Baja temperatura (entre 30 y 90ºC), su contenido en calor es insuficiente para proporcionar electricidad, pero sí es adecuado para calefacción en edificios y en determinados procesos industriales y agrícolas.
- Muy baja temperatura (inferior a 30ºC), en estas condiciones entra en juego el uso de una bomba geotérmica, que será la encargada de proporcionarnos en nuestra vivienda calefacción, refrigeración y agua caliente sanitaria ACS para cubrir las necesidades domésticas.
La geotermia es considerada como una energía renovable, según Directiva 2009/28/CE del Parlamento Europeo, e incorporada dentro del Plan de Energías Renovables (PER) 2011-2020.
¿Cómo funciona la energía geotérmica para uso doméstico?
El funcionamiento de la energía geotérmica es sencilla.
A escasos metros debajo de nuestros pies, tenemos durante todo el año una temperatura estable de unos 15-16ºC debido a la inercia térmica del suelo.
Este calor latente contenido en el subsuelo y proveniente del centro de la Tierra, es empleado mediante el uso de bombas de calor geotérmicas para generar calor en invierno, debido a que el subsuelo está más caliente que la temperatura ambiente. En verano se utiliza para la generación de frío, ya que el subsuelo posee una temperatura más baja que el exterior en esta época del año.
¿Cómo se obtiene el calor del subsuelo? Para obtener el calor de la tierra es necesario excavar y enterrar unas sondas de captación, es decir, unas tuberías de polietileno con líquido caloportador que normalmente está compuesto por agua y glicol. La profundidad a la que hay que enterrar estas sondas depende del tipo de vivienda y del terreno.
Pasos del funcionamiento para generar calefacción y ACS (Para generar frío sería bastante similar, pero invirtiendo el proceso térmico):
- El fluido caloportador (anticongelante) que circula por las zonas geotérmicas, recoge el calor del terreno y lo conduce al evaporador de la bomba de calor.
- Este fluido cede el calor extraído del terreno al refrigerante que circula por el circuito frigorífico de la bomba de calor, provocando su calentamiento y posterior vaporización.
- El refrigerante vaporizado es aspirado por un compresor, donde aumenta la presión y también su temperatura. Este efecto permite aumentar la temperatura inicial del terreno, de unos 15ºC hasta los 35-42ºC necesarios para el suelo radiante de la vivienda u otros emisores térmicos empleados.
- A continuación, el refrigerante pasa al condensador, donde se enfría y condensa cediendo calor al agua del circuito de calefacción.
- Por último, el refrigerante se introduce en la válvula de expansión, que disminuye su presión y temperatura para pasar por el evaporador y recoger nuevamente el calor captado por el fluido de las sondas, completándose así el ciclo frigorífico.
La energía geotérmica nos permite evitar el uso de combustibles fósiles para ser respetuosos con el medioambiente y a su vez obtener un importante ahorro económico y energético.
PARTES DE UNA GEOTERMIA
Un sistema geotérmico de uso doméstico consta de tres elementos principales:
- Circuito exterior: Construido por pozos y sondas geotérmicas (tuberías) encargadas de captar el calor del subsuelo.
- Bomba de calor: Bomba de calor geotérmica de última generación cuyo funcionamiento se basa en un ciclo termodinámico entre el gas refrigerante que contiene en su interior y el calor del intercambiador subterráneo.
- Circuito interior: Conexión entre la bomba de calor y el emisor o emisores térmicos deseados, suelo radiante, ventilo-convectores, fancoils…
DIFERENTES TIPOS DE GEOTERMIA
Según sea el sistema de captación de calor en el suelo podemos distinguir entre diferentes tipos de geotermia:
Geotermia Horizontal:
El sistema de captación de geotermia horizontal consiste en el enterramiento de tuberías de polietileno, por las que circula el anticongelante, a una profundidad de 1 a 2 metros a lo largo de un terreno, donde la gran parte del calor que contiene la tierra se debe a la conservación que esta hace de la energía procedente del sol.
Las dimensiones del terreno que ha de cubrir el sistema de captación dependerá del tamaño de la vivienda, pues si la red colectora no es lo suficientemente grande producirá un bajo rendimiento de la bomba de calor, generando menos calor del necesitado.
Ventajas de la geotermia horizontal:
Sin duda su principal ventaja es el precio, ya que el coste de instalación es menor que en un sistema de captación vertical.
Desventajas de la geotermia horizontal:
- El sistema ocupa un espacio grande, por lo que se requiere contar con una amplia parcela alrededor del inmueble.
- La instalación no es muy profunda, de forma que el clima condiciona la temperatura del suelo.
- A menor profundidad, mayor es el riesgo de sufrir una rotura en el sistema.
- Requiere de mayor consumo eléctrico por parte del compresor, ya que la temperatura del suelo es menor.
Geotermia Vertical:
La geotermia vertical está basada en los mismos principios que la geotermia horizontal, pero en este caso las tuberías, en forma de “U”, se introducen de manera perpendicular al terreno, enterrándolas a una profundidad de entre 20 y 150 metros. Estas tuberías o sondas suelen tener dos tamaños de diámetro: 32mm y 40mm, según la necesidad calorífica.
Ventajas de la geotermia vertical:
- La instalación no requiere de mucho espacio en torno al inmueble.
- La temperatura ambiente no afecta al calor del subsuelo al estar enterrada a una mayor profundidad.
- La temperatura es mayor a más profundidad, por tanto más calor se obtendrá del suelo.
- Ofrece un menor consumo eléctrico que los sistemas de geotermia horizontal.
Desventajas de la geotermia vertical:
- Es más cara que la horizontal, pues precisa del uso de maquinaria especializada para la creación de pozos a tanta profundidad.
Geotermia de captación abierta:
A diferencia de los sistemas de captación vertical y horizontal que disponen de un circuito cerrado, la geotermia de captación abierta recoge el agua caliente de los acuíferos subterráneos a través un pozo y, una vez utilizada para calentar la vivienda, la devuelve al acuífero a través de otro pozo.
Se trata de un sistema muy parecido al vertical, pero en lugar de una tubería en forma de “U”, son dos tuberías, una de extracción y otra de inyección.
Este sistema es más eficiente que los anteriores, pero necesita disponer de un acuífero con unas condiciones hidrológicas aceptables para que no se produzca ningún tipo de reacción química con el metal.
Para la instalación de estos sistemas es necesario contar con los permisos administrativos de los organismos públicos pertinentes.
ENERGÍA GEOTÉRMICA, VENTAJAS Y DESVENTAJAS
El empleo de la energía geotérmica, como sistema de aprovechamiento de calor proporciona muchas ventajas y algunas desventajas que mencionamos a continuación:
Ventajas de la geotermia
Todo en uno (all in one)
Un sistema capaz de proporcionarnos en nuestra vivienda calefacción, refrigeración y agua caliente sanitaria ACS para cubrir las necesidades domésticas.
Mayor ahorro energético
Es una fuente de energía que disminuye la dependencia energética de los combustibles fósiles y de otros recursos no renovables.
Constante
La geotermia ofrece un rendimiento óptimo 24 horas al día los 365 del año.
Energía renovable y sostenible
Las emisiones de CO2 son inferiores a las que se emitirían para obtener la misma energía por combustión, pudiendo llegar a ser nula cuando se reinyecta el agua, haciéndola circular en circuito cerrado por el exterior.
Los residuos que produce son mínimos, ocasionando un menor impacto medioambiental que los originados por el carbón o el petróleo.
Seguridad
Se trata de una energía limpia, renovable y segura, ya que no utiliza ningún tipo de combustible y no requiere chimenea.
Ahorro económico
Con un sistema de geotermia podemos ahorrar hasta un 75% en la factura de la luz.
Mantenimiento
La instalación geotérmica tiene una larga vida útil de la instalación, entre 25 y 50 años y precisan de poco mantenimiento. Toda la parte enterrada no requiere de ningún tipo de mantenimiento una vez instalada. La bomba de calor agua-agua requiere de menor mantenimiento que una bomba de calor aire-agua.
Desventajas de la geotermia
Alta inversión inicial
La principal desventaja de la geotermia es el elevado coste de la instalación, más costoso que el gas natural. La inversión inicial es elevada y su periodo de amortización alto, pero el ahorro energético es notable, de forma que como inversión a largo plazo es rentable.
Estudio geológico previo
Requiere de un estudio de la geografía, el clima y la carga energética de la vivienda.
PRECIO DE LA GEOTERMIA
El coste de una instalación de geotermia es elevado por las perforaciones necesarias en el terreno y los equipos que conforman el sistema, además de la necesidad de un estudio previo del terreno y el clima de la localización, lo que incrementa el coste de inversión.
Sin embargo, hay que destacar que el rendimiento de una instalación geotérmica es muy elevado, con valores del COP que pueden llegar a alcanzar un valor de 5-6, permitiendo reducir significativamente los consumos:
Por cada kWh de luz que consume el generador puede llegar a producir en torno a 5-6 kW de calor.
El coste medio de una instalación de geotermia en una vivienda unifamiliar oscila entre los 20.000-40.000 euros dependiendo del número de pozos a realizar y del tipo de terreno, así como de la potencia de la bomba de calor a emplear.
La perforación de los pozos es una de las partes más costosas. Los precios de perforación pueden variar mucho según la zona, pero su coste medio suele estar sobre los 40 euros/metro lineal de perforación. También hay que tener en cuenta que al tratarse de energía renovable muchas veces existen líneas de ayuda que pueden reducir el coste total de la instalación.
Teniendo en cuenta la elevada eficiencia de este sistema y el ahorro económico en la factura de la luz, hasta un 75%, es una inversión que se recupera en pocos años.
ENERGÍA GEOTÉRMICA COMO FUENTE DE AHORRO
El ahorro energético que nos proporciona la geotermia está relacionado con su alta eficiencia frente a otros sistemas de climatización, con valores de COP hasta de 5-6, que permite reducir el coste de la factura de la luz de forma significativa.
Con una instalación geotérmica se pueden alcanzar cifras de ahorro energético frente a la calefacción eléctrica del 75%, y de entre el 30 y el 60% en comparación con la calefacción por gas natural. Además de reducir el gasto energético se reducen las emisiones de CO2.
Si se llegara a utilizar este sistema de forma masiva solo en el sector residencial, ya se reducirían un 6% las emisiones globales de CO2 a la atmósfera.
Dado que no es necesario colocar los intercambiadores en el exterior, es mucho más silenciosa que la aerotermia. Además, su vida útil es mayor -entre 25 y 50 años- y desaparece el riesgo de legionelosis al no existir torres de condensación.
La inversión inicial para el uso de la energía geotérmica ofrece una rápida amortización.
- Comparativa con una calefacción de gasóleo: el sobrecoste de una calefacción geotérmica queda amortizado en 5-10 años, para un periodo mínimo de uso de 20 años.
- Comparativa con un sistema de calefacción de gas: Si lo comparamos con un sistema de calefacción a gas, el período de amortización es de 8-13 años.
“ Con la geotermia, por cada kWh que pagamos, obtenemos hasta 5-6 kWh, lo que significa un ahorro de hasta un 75% en la factura de la luz respecto de los sistemas tradicionales.
SI APUESTAS POR LA GEOTERMIA, QUE SEA DE FORMA SEGURA.
En España se ha producido un importante crecimiento en la demanda de la geotermia como sistema de climatización para viviendas unifamiliares, bloques de viviendas y otros edificios.
Como venimos explicando en este post, apostar por la geotermia es rentable para nuestra economía y beneficioso para el planeta, pero para que nuestra instalación de geotermia sea eficaz y se adapte con total garantía a nuestras necesidades como consumidor, es necesario encargar el proyecto a una empresa experta y cualificada.
Activa Energías Renovables, una apuesta segura.
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Somos la empresa instaladora y mantenedora de energías renovables referente en Madrid. Nos hemos especializado en proyectos “verdes” altamente eficientes, respetuosos con el medio ambiente, pero sobre todo, muy rentables para nuestros clientes.
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¿Qué plan tenemos en Activa con nuestros clientes?
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- Análisis: Ya con el presupuesto y con las facturas de consumo actuales, podremos obtener un estimativo del retorno de inversión (ROI) de la instalación, o lo que es lo mismo, sabremos en cuantos años quedará amortizada la nueva instalación.
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2 años para todas nuestras máquinas a excepción de los inversores fotovoltaicos que son 5 años y 10 para los paneles fotovoltaicos.
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¿Te preocupa que tu instalación de geotermia se pueda estropear? Aunque este tipo de equipamientos son muy fiables, es posible que a lo largo del tiempo surjan averías.
Incluso aunque todo vaya bien, cada cierto tiempo hay que hacer algunas operaciones de mantenimiento, para que tu instalación te proporcione el máximo rendimiento con seguridad y eficiencia.
Anticípate a los problemas con el servicio de mantenimiento programado de Activa Soluciones Energéticas.
PREGUNTAS FRECUENTES SOBRE GEOTERMIA
¿Está considerada la geotermia como una fuente renovable?
La geotermia aprovecha el calor del interior del suelo para proporcionarnos calor en invierno, frío en verano y ACS durante todo el año.
La geotermia es un sistema de energía renovable y de una excelente eficiencia energética.
La geotermia es considerada como una energía renovable, según Directiva 2009/28/CE del Parlamento Europeo, e incorporada dentro del Plan de Energías Renovables (PER) 2011-2020.
¿Genera residuos una instalación geotérmica?
La producción de residuos más importante es la relativa a la excavación de pozos, porque se obtienen fangos de perforación, tierras y rocas de excavación. Para no contaminar el suelo y reducir la producción de lodos se utilizan sistemas de reciclaje, aditivos no contaminantes y piscinas de contención. Todos los demás residuos, desde el embalaje a la goma y la madera, se producen en cantidades reducidas y en su mayoría, son reciclables. Además, los diferentes componentes de las centrales se pueden recuperar y reutilizar cuando finaliza la vida útil de la instalación.
¿Qué vida útil tiene un sistema de geotermia?
La vida útil de una planta geotérmica es muy larga, estimada entre 25-50 años, tanto si es doméstica o de gran escala.
Esta extraordinaria longevidad se debe tanto a la experiencia adquirida con estas tecnologías como a la ausencia de combustión que evita el riesgo de incendios. Los sistemas geotérmicos requieren un mantenimiento relativamente reducido y los componentes que duran menos, se pueden reemplazar, a menudo, al finalizar su vida útil.
¿Es ruidosa una instalación de geotermia?
El ruido que produce una planta geotérmica cuando funciona a pleno régimen, es insignificante e imperceptible.
Durante la fase de construcción de las plantas, incluida la exploración del subsuelo, la perforación y la edificación, es inevitable que haya algún ruido pero una vez que finaliza la construcción, todo permanece en silencio.
¿En cuanto tiempo se recupera la inversión inicial?
El tiempo en el cual se recupera la inversión inicial es mucho menor respecto a la vida útil de una planta, que llega a durar varias décadas.
Las estimaciones varían desde un mínimo de 4 hasta un máximo de 10 años. De todas maneras, la inversión inicial se recupera holgadamente y el coste efectivo de la energía producida es cada vez menor gracias a las nuevas tecnologías de recolección de calor.
¿Geotermia o gas natural?
La instalación de gas natural funciona mediante el proceso de combustión por lo que necesita una canalización de combustible hasta la vivienda para generar calor. En cambio, la geotermia no requiere de combustibles ya que extrae el calor del subsuelo.
Comparativa | Geotermia | Gas natural |
Coste de la instalación | Coste elevado | Coste bajo |
Consumo de luz o gas | Consumo mínimo | Consumo medio |
Rendimiento | 1 kW energía entrante = 6 kW calor | 1 kW energía entrante = 0,8 kW calor |
Amortización | Más años | Menos años |
Mantenimiento | Menor mantenimiento | Mayor mantenimiento |
Vida útil | Mayor vida útil | Menor vida útil |
Contaminación | Nula | Baja |
Si contrato mi instalación de geotermia con Activa Energías Renovables ¿qué trámites he de llevar a cabo?
En Activa, desde tu primera toma de contacto con nosotros, te acompañaremos durante todo el proceso para que no tengas que preocuparte de nada. Desde la fase inicial hasta la fase de ejecución, cada uno de nuestros profesionales velará por el correcto desarrollo del proyecto, buscando siempre tu máxima satisfacción.
¿Cuáles son los principales beneficios de la Geotermia para mi vivienda?
La geotermia puede ser el sistema más adecuado para tu hogar por numerosas razones:
- Es un sistema integral que te permite disfrutar del máximo confort sin preocuparte por la factura de la luz.
- Una opción válida de larga vida útil donde no tendrás que estar pendiente de las subidas y bajadas en el coste de los combustibles.
- Pese a su elevada inversión inicial, el retorno de dicha inversión se va amortizando con el ahorro generado mes a mes.
- Es un sistema moderno, seguro, silencioso y renovable que cuida del medio ambiente.
- No condiciona el aspecto estético de tu vivienda al no contar con elementos exteriores como chimeneas y estar ubicados los principales elementos de la instalación bajo tierra.
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Los beneficios de la Geotermia por su alta eficiencia y excelente rendimiento, la han convertido en la tecnología más adecuada para ser combinada con otras energías renovables y multiplicar sus beneficios, tanto medioambientales como económicos.
Combinar la Geotermia con el Suelo radiante es una opción ideal y permite optimizar aún más el sistema de intercambio geotérmico, ya que la temperatura de trabajo para obtener el máximo confort es menor que con otros sistemas de distribución. Esto permite un menor consumo energético y, por tanto, un ahorro energético y económico muy considerable.
La calefacción por suelo radiante consiste básicamente en la emisión de calor por parte del agua que circula por tubos embebidos en la placa de hormigón que conforma el suelo, con lo que conseguimos una superficie realmente amplia como elemento emisor de calor.
En invierno, el agua recorre la tubería integrada en el suelo a una temperatura aproximada a los 35-40ºC y aporta el calor necesario para lograr una temperatura de confort en la vivienda.
Si queremos conseguir una climatización integral que nos aporte calefacción durante el invierno y que refresque el ambiente en los meses cálidos, la combinación de Suelo radiante + geotermia es la solución más eficiente. Así, en verano el agua recorrerá la instalación a unos 14-18ºC, absorbiendo el exceso de calor del local y proporcionando una agradable sensación de frescor.
La geotermia, por sus características de funcionamiento inercial y de baja temperatura, maximiza su rendimiento cuando se utiliza el suelo radiante como emisor.
La combinación de la geotermia y el suelo radiante convierten ambas tecnologías en 100% renovables.
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