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¿Qué es la climatización geotérmica?

De entre los diferentes sistemas de climatización fundamentados en fuentes de energía renovables, existe uno que destaca por su audaz planteamiento y su capacidad de ahorro. Puede llegar al 75 % si comparamos su coste con el que obliga a soportar un sistema de climatización eléctrico o hasta el 60 % si el combustible empleado es gas natural. Este sistema es la climatización geotérmica. Que convierte en calor la inercia térmica del subsuelo mediante sistemas de bombas de calor o bombas simples.

¿Qué es la climatización geotérmica?

El sol traslada su energía a la superficie de la tierra en forma de calor del que se aprovechan los diferentes seres vivos en ella instalados. Pero no toda esa energía se consume. Sino que parte de ella es absorbida por la corteza terrestre y queda retenida bajo tierra. De hecho, el subsuelo se mantiene a una temperatura constante de entre diez y dieciséis grados centígrados en su capa situada en torno a tres metros de profundidad. Es esta acumulación de energía en el subsuelo la que permite la existencia de los sistemas de climatización geotérmica. Que aprovechan el calor acumulado bajo nuestros pies para calentar o refrigerar inmuebles.

Para hacerlo posible, se han diseñado diferentes sistemas que se agrupan en dos categorías. Los sistemas de alta entalpía –que incluyen bomba de calor− y los sistemas de baja entalpía –que funcionan con una simple bomba capaz de elevar un fluido−. Ambos plantean interesantes soluciones que se pueden aprovechar en comercios, viviendas o industrias. Como entalpía entendemos el término de la ciencia física que denomina a aquel fenómeno según el cual la profundidad termodinámica de un cuerpo es el resultado de la suma de su energía interna más la suma de su volumen por la presión exterior.

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Sistemas de climatización geotérmica: alta y baja entalpía

Baja entalpía

De entre los diferentes sistemas de climatización geotérmica, los identificados como de baja entalpía son los más simples y los que generan un menor coste energético. En ellos, el calor acumulado en el subsuelo se extrae mediante el bombeo de un fluido. Es suficiente un sistema que incluya una bomba que traslade el fluido que vayamos a emplear hasta la capa del subsuelo que nos interesa por su temperatura estable. Al llegar allí, el fluido adquiere la temperatura de la capa en cuestión. Y con la bomba incluida en nuestro sistema, lo elevamos de nuevo a la superficie. Para poder aprovechar el calor que ha adquirido para calentar o refrigerar nuestra vivienda o negocio.

En invierno, nos podremos calentar porque el subsuelo estará a mayor temperatura que el ambiente; y en verano, refrigerar porque el subsuelo estará más fresco que este. Se trata; eso sí, de un sistema cuya producción de calor puede resultar insuficiente. Y si no disponemos de suelo radiante –tuberías instaladas bajo el solado para hacer circular el fluido que hemos calentado o enfriado− conviene apoyarlo con sistemas auxiliares.

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Alta entalpía

Son los sistemas más habituales e incluyen una bomba de calor que absorbe este en un punto concreto y lo transfiere a otro a través de un circuito cerrado lleno de líquido refrigerante. Su rendimiento se mide con el denominado Coefficient of Performance (COP). Que se calcula dividiendo la potencia que suministramos al sistema para hacer posible su funcionamiento por la ofrecida. Las bombas de calor, dependiendo de las condiciones ambientales, ofrecen COP de entre dos y cinco. Este intervalo dice mucho acerca de la eficiencia de estos dispositivos. Ya que el COP de un radiador eléctrico es igual a uno y el de una caldera de gas queda en 0.9.

Conceptualmente, los sistemas de climatización geotérmica que incluyen bomba de calor funcionan igual que un aparato de aire acondicionado. Pero con una diferencia: a la hora de refrigerar nuestra vivienda. Y en lugar de expulsar el calor al exterior de la casa como haría un aparato de aire acondicionado, los sistemas de climatización geotérmica de alta entalpía emplean el subsuelo como sumidero del calor extraído.

Cuando se trata de calentar, el proceso es inverso: extraen el calor del subsuelo y lo llevan a nuestra vivienda. Hay, no obstante, una ventaja: en el subsuelo la temperatura es constante, algo que no sucede en el exterior. Por eso, los sistemas de climatización con bomba de calor no geotérmicos ven disminuir su rendimiento a la hora de refrigerar al mismo tiempo que la temperatura del exterior crece. Y ven también su rendimiento reducirse al calentar, conforme la temperatura exterior baja. Los sistemas geotérmicos no se ven afectados por esta circunstancia, ya que en subsuelo la temperatura es constante durante todo el año.

Ventajas e inconvenientes

Más allá de su consumo –son mucho más económicos que los sistemas eléctricos o de gas natural−, conviene tener en cuenta que los sistemas de climatización geotérmicos tienen un elevado coste de instalación que hace que tarden en amortizarse un mínimo de cuatro años. Para instalarlos, es necesario construir un sistema de captación de calor que se introduce en el subsuelo. Por ello, se trata de sistemas especialmente adecuados para grandes inmuebles como talleres, hospitales, centros escolares y comunidades de vecinos. En España, la minera Hunosa climatiza el Campus Universitario y el Hospital López Buylla de Mieres. Y tiene previsto emplearlo en edificios residenciales.

En todos los casos se aprovecha para activar el sistema el agua contenida en minas de carbón fuera de servicio. Para una vivienda unifamiliar, una instalación tipo costaría entre seis mil y nueve mil euros. Se calcula que si gasta dos mil euros en gasóleo de calefacción cada año, con un sistema de climatización geotérmico podría ahorrar hasta mil seiscientos euros anuales dependiendo del precio del gasóleo.

Sea como fuere, y con esas cifras, la climatización geotérmica es una opción a tener en cuenta. Ya que sus múltiples ventajas compensan a las escasas desventajas. Es un sistema eficaz, respetuoso con el entorno por emplear fuentes renovables, genera desarrollo al impulsar la I+D+i. Con todo, y visto su auge (se instalan cada año varios centenares de sistemas en toda España) es muy posible que los costes se abaraten y los equipos se simplifiquen.

 

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