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¿Cómo funciona la energía geotérmica en una vivienda?

marzo 17, 2022
¿Cómo funciona la energía geotérmica en una vivienda?

De dónde viene la energía geotérmica

Cuando el aire en el exterior de su casa está bajo cero, a sólo 3 metros por debajo del suelo cubierto de nieve sigue habiendo 55 grados. O cuando el verano trae consigo un clima de 96 grados, la tierra bajo su casa se mantiene estable a 55 grados.

Probablemente haya experimentado este fenómeno en su casa sin darse cuenta. Cuando entra en el sótano en un día caluroso, se siente un ambiente agradable y fresco porque la tierra del otro lado de los cimientos está, lo ha adivinado, a 55 grados.

Existen ventajas y desventajas en las distintas configuraciones de lazos para la calefacción geotérmica del hogar. Los ingenieros de Dandelion utilizan sistemas de circuito cerrado. Los consideran la opción más eficiente y segura para los propietarios de viviendas.

Cuando se instala un sistema Dandelion, las tuberías de bucle cerrado con una solución de agua se entierran en el suelo debajo de su casa. «Bucle cerrado» significa que las tuberías están contenidas sólo en su casa. No están conectadas a una infraestructura mayor y no interactúan con ningún fluido fuera de su sistema.

La instalación de un sistema Dandelion puede ahorrar a los propietarios hasta un 50% en sus facturas de calefacción y refrigeración cada mes. Es una inversión inteligente que conlleva un ahorro a largo plazo, a la vez que mantiene su casa confortable durante todo el año.

Por qué la energía geotérmica es respetuosa con el medio ambiente

Los sistemas de energía geotérmica en los campus pueden ayudar a los colegios y universidades de Estados Unidos a cambiar a una energía 100% limpia y renovable. Los campus de todo Estados Unidos están instalando sistemas de energía geotérmica para ahorrar energía, ofrecer oportunidades de aprendizaje a los estudiantes y alcanzar sus objetivos climáticos.

La energía geotérmica se deriva del calor de la tierra, que hemos aprendido a aprovechar para calentar y enfriar edificios, y para producir electricidad. Prácticamente libre de contaminación, inagotable, segura y eficiente, la energía geotérmica es una fuente de energía verdaderamente limpia que, además, es constante y fiable. Con una capacidad potencial geotérmica convencional estimada en 38 gigavatios en todo el país, o las necesidades energéticas de aproximadamente 23 millones de hogares,[24] la energía geotérmica es una pieza clave del rompecabezas para ayudar a nuestra sociedad a alejarse del sistema energético actual construido sobre combustibles fósiles contaminantes.

Según un informe de 2011 de la National Wildlife Federation, 160 campus de 42 estados utilizan la energía geotérmica para la calefacción y la refrigeración[25]. Gracias a tecnologías geotérmicas como las bombas de calor, los campus pueden utilizar el calor de la tierra o del agua para:[26]

Generador de energía geotérmica

«No se está produciendo calor, sino que se está moviendo», dice el instalador geotérmico de Colorado Jim Lynch. Instalaciones como la de Lynch aprovechan la tierra por debajo de la línea de congelación -que siempre se mantiene en torno a los 50 grados Fahrenheit- para reducir las cargas de calefacción y refrigeración de una casa. Todos los sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC) requieren un intenso movimiento de calor, una tarea responsable de más de la mitad de la demanda total de energía de una casa media. La geotermia funciona de forma más eficiente porque el suave punto de partida del sistema crea un atajo eficiente hacia la temperatura objetivo. Imagine un día de 100 grados en Florida o una noche de 0 grados en Michigan: Si el sistema está a 50 grados, no tendrá que trabajar tanto para que la casa esté cómoda.

Bob Brown, vicepresidente de ingeniería del fabricante de equipos WaterFurnace, dice: «El suelo está ahí todo el tiempo. Es ideal para la calefacción y para la refrigeración. Todo lo que tengo que hacer es enterrar una tubería de plástico, poner el fluido y, he aquí, tengo un gran sistema».

* En el suelo: Un circuito cerrado de tuberías de polietileno de alta densidad (HDPE), llenas de agua, transporta el calor entre la tierra y la casa. Las tuberías descienden por pozos verticales de 4 a 6 pulgadas de diámetro -el número y la profundidad dependen del emplazamiento y el tamaño de la casa- antes de agruparse en un colector y llevar el agua tibia a través de las paredes del sótano. Los perforadores rellenan cada agujero con lechada de bentonita (o con las nuevas lechadas mejoradas, elaboradas con cenizas volantes) para maximizar la conductividad térmica.

Planta de energía geotérmica

Las bombas de calor geotérmicas (GHP), a veces denominadas GeoExchange, earth-coupled, ground-source o water-source heat pumps, se utilizan desde finales de los años cuarenta. Utilizan la temperatura relativamente constante de la tierra como medio de intercambio en lugar de la temperatura del aire exterior.

Aunque en muchas partes del país se registran temperaturas extremas estacionales -desde un calor abrasador en verano hasta un frío bajo cero en invierno-, a unos pocos metros bajo la superficie de la tierra el suelo se mantiene a una temperatura relativamente constante. Dependiendo de la latitud, la temperatura del suelo oscila entre los 7°C (45°F) y los 21°C (75°F). Al igual que una cueva, esta temperatura del suelo es más cálida que la del aire por encima durante el invierno y más fría que la del aire en verano. La GHP aprovecha estas temperaturas más favorables para obtener una alta eficiencia mediante el intercambio de calor con la tierra a través de un intercambiador de calor subterráneo.

Una bomba de calor de doble fuente combina una bomba de calor de aire con una bomba de calor geotérmica. Estos aparatos combinan lo mejor de ambos sistemas. Las bombas de calor de doble fuente tienen una mayor eficiencia que las unidades de aire, pero no son tan eficientes como las unidades geotérmicas. La principal ventaja de los sistemas de doble fuente es que cuestan mucho menos de instalar que una sola unidad geotérmica, y funcionan casi igual de bien.

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