Com funciona una instal·lació d'energia geotèrmica?

Una instal·lació d'energia geotèrmica és un sistema d'alt rendiment que estalvia energia i diners.

Independentment de l'època de l'any, a partir d'una certa profunditat, el subsòl es troba a una temperatura pràcticament constant durant tot l'any.

Entre 15 i 20 metres, la temperatura del subsòl s'estabilitza al voltant dels 17º C.

• Demanda de calor

  A l'hivern les bombes de calor geotèrmiques absorbeixen la calor del subsòl i funcionen com a calefacció.

• Demanda de fred

  A l'estiu, capturen la temperatura més freda del subsòl per refrigerar l'ambient.

Energia geotèrmica

El terme "geotèrmic" prové del grec geo, que vol dir "terra", i thermos, que vol dir "calor"; literalment "calor de la terra". L'energia geotèrmica és, per tant, l'energia continguda a l'interior de la Terra que pot ser aprofitada per l'home de diverses formes.

Aquesta energia es classifica en funció de la temperatura del recurs geotèrmic disponible:

TEMPERATURA ALTA	t > 150ºC	Turbines de vapor - generadors elèctrics
TEMPERATURA MITJANA	90ºC < t < 150ºC	Es pot utilitzar en centrals elèctriques i la producció de fred per absorció
TEMPERATURA BAIXA	30ºC < t < 90ºC	Utilització de forma directa en processos industrials i climatització
TEMPERATURA MOLT BAIXA	t < 30ºC	Climatització amb bomba de calor geotèrmica

Com s'instal·la?

La bomba de calor geotèrmica funciona com una bomba de calor convencional i, com totes, necessita una aportació d'energia elèctrica. Per això es requereix una connexió a la xarxa.

La seva peculiaritat resideix en el fet que l'intercanvi de calor es realitza amb el subsòl (en el cas de les bombes tradicionals s'acostuma a realitzar amb l'aire exterior). Aquest sistema de captació és el que fa del sistema geotèrmic una solució realment única des del punt de vista de l'eficiència i sostenibilitat energètica, ja que pot generar més de 4 vegades l'energia que consumeix, depenent de les condicions d'operació del sistema. Aquest intercanvi tèrmic amb el subsòl es pot realitzar de diverses formes, encara que les més comunes són:

• Sistema de captació vertical

  L'intercanviador geotèrmic es disposa de manera vertical, generalment a profunditats d'entre 80 i 120 metres. No calen superfícies de captació tan grans com en el sistema de captació horitzontal, però requereix més especialització per part de l'empresa instal·ladora.

  
• Sistema de captació horitzontal

  L'intercanviador geotèrmic es disposa de manera horitzontal, generalment a profunditats d'entre 1,5 i 2 metres. Respecte del sistema de captació vertical, requereix una gran superfície ocupada, però els seus costos d'implementació són, en general, menors.

  

El tipus, la mida i la geometria del captador geotèrmic es determinen una vegada es coneix la demanda energètica de l'edifici i les condicions del terreny. En general, per a instal·lacions més grans de 30 kW, aquesta caracterització tèrmica del subsòl es porta a terme mitjançant una prova in situ, en el lloc on s'haurà de realitzar la captació geotèrmica, i s'anomena Test de Resposta Tèrmica del terreny (TRT).

La presència d'aigües subterrànies no només no impedeix la implementació del sistema de captació geotèrmica sinó que afavoreix l'intercanvi tèrmic i l'eficiència de la instal·lació.

A qui va dirigit?

El sistema de bomba de calor geotèrmica és el sistema ideal per a la climatització d'edificis, tant els de nova construcció com els ja construïts.

Els aprofitaments geotèrmics per a bomba de calor són d'aplicació tant en edificis amb grans requeriments energètics (blocs de pisos, hospitals, edificis d'oficines, hotels, etc.) com en immobles amb un consum d'energia menor, com els habitatges unifamiliars.

• Sector terciari:
  • Hotels
  • Residències
  • Centres educatius
  • Hospitals
  • Edificios de oficinas
  • Centres comercials
  • Recintes esportius
  • Organismes públics
  • Altres

Amb prou espai exterior per instal·lar-hi els captadors subterranis. Després de la instal·lació dels captadors, l'espai utilitzat reprèn el seu ús anterior.

Avantatges

Avantatges d'un sistema geotèrmic

Respon a les teves necessitats. La bomba de calor geotèrmica aconsegueix l'energia tèrmica que necessites de la forma més eficient.

• Estalvi energètic i econòmic: Com que s'aprofita la calor de la terra com a font d'energia, disminueix el consum d'un altre tipus de combustible. És el sistema de climatització amb més rendiment del mercat, de manera que s'aconsegueixen importants estalvis econòmics.
• Disminució de les emissions de CO₂:Aquesta tecnologia redueix dràsticament les emissions d'efecte hivernacle tant locals com en el punt d'obtenció o generació. Requereix molt poca aportació elèctrica per al funcionament del sistema i no cal utilitzar combustibles fòssils.
• Tecnologia renovable. Aquesta tecnologia s'inclou dins del grup de les energies renovables, i es considera una alternativa a la instal·lació d'energia solar tèrmica.
• Independència. Aquesta tecnologia no depèn ni dels combustibles fòssils ni de les condicions meteorològiques, i redueix els riscos que comporta dependre dels subministraments o de la disponibilitat climatològica.
• Avantatges mediambientals:
  • Impacte visual nul. Els seus components no queden a la vista, i fins i tot la zona on es col·loquen els col·lectors es pot utilitzar com a zona d'aparcament, zona d'esbarjo o pati, zona esportiva, zona verda… Confereix als arquitectes més flexibilitat a l'hora de dissenyar els espais, especialment les cobertes i els terrats.
  • Impacte acústic nul durant el funcionament. Els equips de bomba de calor geotèrmica s'ubiquen a l'interior de la sala tècnica i la sonoritat d'aquests equips en funcionament és molt baixa. En hotels, residències i escoles permet la seva col·locació prop de les habitacions o les aules sense causar molèsties. .
  • No hi ha perill de fuites dels tancs de combustible que puguin contaminar el terreny i/o produir explosions.

  • Durant el funcionament, un sistema geotèrmic no genera cap tipus de residu, ja que no hi ha cap tipus de combustió o fum.
  • No hi ha risc de transmissió de legionel·losi, perquè no hi ha torres de refrigeració, sempre que s'utilitzi en mode de refrigeració. Quan s'utilitza per a la producció d'ACS cal comprovar que el xoc tèrmic al dipòsit d'acumulació sigui el suficient per assegurar el sistema contra la legionel·losi.
  • La tecnologia de bomba de calor geotèrmica és un sistema mediambientalment responsable ja que:
    • Proporciona climatització sense combustió.
    • Es tracta d'una energia renovable.
    • Allarga la disponibilitat de recursos fòssils.
    • Compleix les normatives més restrictives de qualitat de l'aire en interiors.
    • Redueix dràsticament les emissions d'efecte hivernacle tant locals com en el punt d'obtenció o generació.
    • Cal molt poca aportació elèctrica per al funcionament del sistema.
    • Redueix dràsticament les emissions d'efecte hivernacle tant locals com en el punt d'obtenció o generació.
    • Cal molt poca aportació elèctrica per al funcionament del sistema.
• Avantatges en el manteniment.
  • Els sistemes geotèrmics són simples i fiables.
  • Com que tot el sistema queda ocult, no està exposat a agressions climatològiques ni actes vandàlics..
  • Està compost per la bomba de calor (específicament dissenyada per a aquest tipus de sistemes) i pel circuit de canonades soterrat (amb una durabilitat de més de 50 anys).

  • Es garanteix la totalitat de la vida útil del sistema mitjançant unes senzilles tasques de manteniment portades a terme per professionals qualificats.

FAQ

• Un sistema geotèrmic funciona en climes extrems?

  Sí, un sistema geotèrmic es pot utilitzar en qualsevol zona climàtica, perquè el sistema cedeix i absorbeix calor de la terra, que es manté a una temperatura pràcticament constant durant tot l'any, independentment de la temperatura exterior.

• Quants metres d'intercanviador geotèrmic necessita un sistema?

  Tant la profunditat com el nombre de perforacions depenen de les característiques de l'edifici, de les seves necessitats energètiques i les característiques del sòl. Per això, és necessari un estudi detallat realitzat per un professional, que valori totes aquestes variables i determini les necessitats en cada cas.

• Què limita les possibilitats d'instal·lar un sistema geotèrmic?

  Es pot instal·lar un sistema geotèrmic si es disposa de suficient espai exterior i accessible per a les màquines de perforació. Per saber si es disposa d'espai exterior suficient, cal realitzar un estudi detallat de les necessitats energètiques i de les característiques del terreny.

• En quin moment de la construcció de l'edifici es pot instal·lar el sistema geotèrmic?

  El moment idoni per a la instal·lació d'un sistema geotèrmic és durant la construcció de l'edifici. No obstant, no és molt complicat instal·lar-los en edificis existents sempre que hi hagi prou superfície lliure per a la captació geotèrmica.

• En quina mena d'edificis és més aconsellable instal·lar un sistema geotèrmic de baixa temperatura?

  Es pot instal·lar tant en edificis amb grans necessitats energètiques (escoles, guarderies, hotels, hospitals, residències, biblioteques, edificis d'oficines, gimnasos, etc.) com en edificis amb menors necessitats energètiques (unifamiliars, restaurants, etc.).

• ¿Queda inutilizada la zona donde se coloca el intercambiador enterrado?

  No. Generalment, la zona on es col·loca l'intercanviador enterrat pot mantenir el mateix ús previ a la instal·lació de la bomba de calor geotèrmica. Pot ser una zona verda, una zona de jocs, una pista d'esport, una zona d'aparcament…

• Quant costa instal·lar un sistema geotèrmic?

  El cost total depèn d'un gran nombre de variables, com la superfície que s'hagi de climatitzar, el disseny de l'edifici, la seva localització… És difícil estimar un cost sense una anàlisi tècnica prèvia. La inversió inicial és més gran que la que requereix un sistema de climatització convencional. No obstant això, hi ha 3 factors que faciliten aquesta inversió: 1) Com que es considera una energia renovable, hi ha subvencions; 2) l'estalvi aconseguit en la factura d'energia i la reducció de costos de manteniment permet recuperar la inversió inicial en pocs anys; 3) la solució de climatització amb geotèrmia permet estalviar des del primer dia sense realitzar inversió inicial.

  Per saber quant podria costar el teu sistema geotèrmic posa't en contacte amb nosaltres.

• Quins són els avantatges mediambientals d'un sistema geotèrmic?

  Com que no hi ha consum de combustibles fòssils:

  • No es produeixen emissions de CO₂ ni al punt d'ús ni en el transport dels combustibles.
  • No es produeixen emissions de NO ni SO₂.
  • En combinació amb altres energies renovables pot cobrir totes les necessitats energètiques d'un edifici (p.ex. geotèrmia per a calefacció, fred i ACS amb l'aportació elèctrica generada per unes plaques fotovoltaiques).