¿Qué es la geotermia?

La geotermia es una de las mejores y más eficientes alternativas para climatizar tu casa, pero ¿Qué es realmente la Geotermia? ¿Cómo funciona?

Mantener tu casa fresca en verano y caliente en invierno puede costar mucho dinero. De hecho, calentar y enfriar tu hogar es uno de sus mayores gastos de energía que puedes tener, llegando en algunos casos al 70-80% de tus costes energéticos. Por tanto, es importante considerar opciones alternativas al mercado energético, que te permitan ahorrar al tiempo que contribuyes a conservar el medio ambiente.

Si bien ya te hemos hablado de opciones de climatización muy eficientes como la combinación de placas solares con aerotermia, hoy vamos a explorar otras alternativas para este fin.

En lugar de mirar hacia al cielo buscando el sol, esta vez toca explorar lo que nos ofrece el subsuelo. ¿Te imaginas poder aprovechar la energía calorífica que acumula el subsuelo? Pues deja de imaginar porque esto es lo que hace la geotermia.

Y no, no necesitas vivir al lado de un volcán para disfrutar de esta fuente de energía; en cualquier lugar del planeta, a unos metros por debajo de tus pies, no es difícil hallar una temperatura cercana a 15ºC, tanto en invierno como en verano.

En Cambio Energético queremos compartir contigo nuestra experiencia en energías renovables; por lo que si tienes alguna duda sobre ahorro energético con energía limpia, contacta con nosotros.

Pero veamos en qué consiste la geotermia, cómo funciona y cuáles son sus ventajas e inconvenientes.

¿Qué es la geotermia?

La geotermia es la energía que se encuentra debajo de la corteza terrestre, tanto en terrenos poco profundos como a kilómetros por debajo de la superficie e incluso en el magma.

Y es que el origen griego de la palabra ya resume bastante bien lo que es: Calor de la tierra.

Para que te hagas una idea más clara, la tierra es como una enorme batería, fiable y renovable. Un sistema geotérmico es parcialmente alimentado por energía solar almacenada en la batería de la tierra y también utiliza el calor irradiado desde su núcleo incandescente.

Aprovechando esos depósitos de magma, vapor o agua caliente, puedes generar energía para la climatización o para calentar el agua de tu casa. Se trata, por tanto, de una fuente de energía térmica inagotable, que ofrece una temperatura estable tanto en invierno como en verano.

¿Cómo funciona la geotermia?

El calor del sol y del núcleo terrestre se combinan para mantener una temperatura subterránea que es relativamente constante durante todo el año. Por ejemplo, a unos diez metros de profundidad, la temperatura es de unos 15ºC; y esta temperatura se mantiene, hagan -5ºC en invierno o 35ºC en verano. Viene a ser similar al “efecto cueva” que quizás hayas experimentado si cuentas con un sótano: si bajas en verano te dará una sensación de frescor; si lo haces en un día de frío invierno, te encontrarás una habitación templada.

Pues bien, un sistema geotérmico de calefacción y refrigeración (también conocido como bomba de calor geotérmica) aprovecha esa constante energía calorífica natural para calentar o refrigerar, de la siguiente manera:

En invierno, el calor de la tierra es absorbido por un fluido refrigerante frío, que circula y transporta el calor a un compresor. El compresor aumenta entonces tanto la presión como la temperatura, pudiendo alcanzar los 60-90ºC. Luego, el líquido refrigerante caliente circula a través del edificio y es absorbido por el aire interior más frío para calentar el interior. El líquido refrigerante, que, como resultado, se enfría nuevamente, luego vuelve a circular hacia el suelo, absorbiendo más calor y repitiendo el proceso hasta que tu hogar alcance la temperatura deseada. En verano el proceso se ejecuta a la inversa. La bomba extrae el calor de tu casa y lo transfiere a la tierra.

Y ¿puedo calentar el agua de mi casa con geotermia? Sí, hay sistemas que te permiten instalar un acumulador de agua complementario que captura el exceso de calor del líquido refrigerante y lo aprovecha para calentar el agua.

Tipos de instalaciones de geotermia

Podemos diferenciar entre sistemas geotérmicos de circuito abierto y cerrado. Los de circuito abierto son menos comunes y hacen circular agua superficial o agua de un pozo a través del sistema y la devuelve al subsuelo a través de una tubería de descarga.

Entre los sistemas de circuito cerrado, las instalaciones se pueden realizar de manera vertical u horizontal, para adaptarse al área de terreno disponible.

La instalación de un sistema geotérmico en horizontal requiere hacer una zanja a unos 2 metros de profundidad y con unas dimensiones de 90m de largo, por 2 de ancho y dos de profundidad. Por su parte, instalar un sistema geotérmico en vertical requiere realizar perforaciones de 9 a 12 centímetros de diámetro, con una profundidad máxima de 150 metros.

Los sistemas horizontales son adecuados para casas que dispongan de terreno suficiente para realizar la instalación. Si te preocupa no tener superficie suficiente, tu opción sería instalar el sistema vertical, ya que ocupa menos espacio.

Además de estos dos sistemas geotérmicos, también existe el sistema de estanque o lago. En este caso, a diferencia de los sistemas de geotermia de circuito abierto, no se bombea el agua caliente sino que el calor se extrae introduciendo las tuberías dentro de la propia masa de agua de la que captan el calor.

¿Qué necesitas para instalarte un sistema de geotermia?

Debido a las temperaturas constantes del suelo, los sistemas geotérmicos se pueden usar en casi cualquier lugar; eso sí, debes tener en cuenta algunos factores para instalar la bomba de calor geotérmica. Veamos cuál es la tecnología que necesitas para una instalación geotérmica y los factores que influyen en la elección de uno u otro sistema.

Tecnología necesaria

Para conectarse a la energía natural de la tierra, la tecnología geotérmica involucra tres componentes mecánicos:

• Circuito de tierra: una serie de tuberías de plástico largas enterradas debajo de la superficie de la tierra, llenas de fluido circulante, que transporta el calor entre la tierra y la bomba de calor.

• Bomba de calor (o circuito de refrigerante): una máquina que transfiere calor entre el circuito de tierra y tu casa; utiliza energía mecánica para bombear calor hasta la escala de temperatura deseada, cambiando la presión del fluido (o gas) en un circuito de refrigerante.

• In-Home Loop: un sistema para distribuir aire caliente o frío por toda la casa que también podría diseñarse para calentar el tanque de agua caliente o la piscina.

Factores que influyen en el diseño de una instalación de geotermia

Como decíamos, hay varios factores que pueden influir en el diseño de un sistema de geotermia. Veamos los principales:

• Geología. La composición y las propiedades del suelo pueden afectar las tasas de transferencia de calor; por lo tanto, deben tenerse en cuenta para el diseño de un sistema geotérmico. Un suelo que tiene propiedades positivas de transferencia de calor requiere menos tuberías para lograr el efecto de calentamiento deseado; lo que en última instancia también influye en el precio de dicho sistema.
• Hidrología. Para instalar bombas de calor geotérmicas en tu terreno, la disponibilidad de agua superficial o subterránea puede influir en el tipo de circuito de tierra que se puede utilizar. Según la profundidad, el volumen o la calidad del agua, se podría instalar un sistema de circuito abierto; pero esto requiere una investigación exhaustiva de la calidad del agua para evitar posibles problemas.
• Disponibilidad de terreno. Las bombas de calor geotérmicas requieren al menos una pequeña cantidad de terreno disponible para instalarse. El diseño, el paisajismo y los servicios subterráneos influyen en el diseño del sistema que se puede implementar. Por ejemplo, las instalaciones geotérmicas horizontales, que suelen ser la solución más económica, suelen instalarse en inmuebles que tienen mucho terreno disponible. Sin embargo, si no hay mucho espacio disponible, se pueden instalar sistemas geotérmicos verticales.

Tipos de bombas de calor geotérmicas

En el mercado puedes encontrar tres tipos principales de sistemas geotérmicos:

• Bomba de calor geotérmica (BCG) simple: es la que se encarga de recoger el calor del subsuelo y lo transfiere a la vivienda.
• BCG inverter: a la función anterior se le une la capacidad de generar refrigeración en el verano, con el procedimiento inverso.
• BCG ACS: ambos modelos anteriores se pueden instalar con acumulador de agua caliente sanitaria, para aprovechar aún más la energía de la tierra.

Ventajas e inconvenientes de la geotermia

Los sistemas de geotermia tienen muchos beneficios, pero también una serie de inconvenientes. A continuación veremos cuáles son.

Ventajas de la Geotermia

Fuente de energía renovable, limpia e inagotable

Si instalas un sistema de geotermia no tendrás que depender de combustibles fósiles como el petróleo, el propano o el gas, que son más contaminantes. Reducirás drásticamente tu huella de carbono y las emisiones de gases de efecto invernadero de tu hogar, haciendo uso de energía renovable.

Sistemas altamente eficientes

Una bomba de calor geotérmica funciona de manera eficiente para hacer circular continuamente aire calentado y enfriado en un ciclo más largo que otros sistemas, proporcionando una regulación constante de la temperatura. El intercambio de calor continuo y lento significa que todas las áreas de su hogar mantienen la misma temperatura agradable. De hecho, los sistemas geotérmicos funcionan con una eficiencia 6 veces mayor que la calefacción y la refrigeración tradicionales; por cada kilovatio eléctrico que consume la geotermia, produce en torno a 6 kilovatios térmicos. De esta manera, pueden alcanzar eficiencias de entre el 300% y el 600%, incluso en las noches de invierno más frías.

Contribuyen a la independencia energética

Podrás generar tu propia energía calorífica sin necesidad de verte sometido a las fluctuaciones en los precios y a la inestabilidad continua el mercado energético. A su vez, ten en cuenta que la calefacción geotérmica tiene la ventaja de ser siempre una fuente de energía disponible y fiable, ya que la calefacción geotérmica no depende ni del sol ni del viento.

Ofrecen una mejor calidad del aire y menos ruido

La calefacción de combustión cero y el intercambio de aire continuo también significan una mejor calidad del aire y niveles de humedad más equilibrados en tu casa. A su vez, son mucho más silenciosos que otros sistemas de refrigeración, ya que no hay compresor o ventilador exterior ruidoso. La unidad interior generalmente es de ruidosa como un refrigerador.

Energía de por vida

Los componentes internos de una bomba de calor tienen una vida útil promedio de 25 años; mientras que el circuito de tierra puede durar más de 50 años. Por lo tanto, una inversión inicial en calefacción geotérmica se amortizará con bastante rapidez, mientras que puedes disfrutar de calefacción y agua caliente gratis durante generaciones.

Bajo mantenimiento

Una vez instalado, el mantenimiento de un sistema geotérmico no podría ser más fácil. Lo único de lo que debes preocuparte es por revisar los filtros de aire cada tres meses y cambiarlos según sea necesario. Una inspección anual para comprobar el rendimiento de la bomba de calor y los demás componentes mecánicos siempre es una buena idea para detectar pequeños problemas y realizar un mantenimiento preventivo.

Sistemas de bajo riesgo

Los sistemas geotérmicos se basan en una bomba de calor que no utiliza la combustión para producir calor; por lo que no hay riesgo de escape químico o envenenamiento por monóxido de carbono, a diferencia de una estufa de combustible fósil tradicional que emite gases como el dióxido de carbono, el dióxido nitroso o el dióxido de azufre.

Fuente de ahorro

La calefacción geotérmica puede ahorrarte dinero; al hacer uso de la calefacción geotérmica puedes obtener grandes ahorros en tus costes de energía durante todo el año; en comparación con los sistemas convencionales de calefacción y refrigeración con combustibles fósiles, la calefacción geotérmica puede brindarte ahorros entre un 30 y un 60% en calefacción; y entre un 20 y un 50% en costes de refrigeración.

Inconvenientes

Si bien son muchas las ventajas que ofrecen los sistemas de geotermia, también tienen algún inconveniente; principalmente, dos:

• Importante inversión inicial. La inversión inicial para instalar un sistema de geotermia es más elevada que las calefacciones tradicionales a las que estamos acostumbrados y que utilizan combustibles fósiles. Si bien esta inversión inicial se amortizará muy rápido e incluso en un corto plazo nos será mucho más rentable que una calefacción tradicional.

• Requiere de electricidad para funcionar. Si bien los componentes mecánicos del sistema son extremadamente eficientes, requieren electricidad para funcionar. Cambiar a geotérmica significa que tus facturas de combustible desaparecerán, pero aún tendrás que alimentar la bomba de calor con electricidad, algo que afortunadamente tiene fácil solución para olvidarte también de tus facturas eléctricas: Instalar placas solares.

¿Por qué combinar placas solares con geotermia?

Como decíamos, si bien la geotermia es un sistema altamente eficiente, todavía necesita electricidad para funcionar. Esto supone que tengas que tirar de la red y, dependiendo de cuándo lo hagas, puede que no siempre sea la opción más barata. Y aquí es donde las placas solares te aportan ese extra que complementa tu sistema geotérmico; ya que gracias a la electricidad que produzcas con tu autoconsumo fotovoltaico, no tendrás que preocuparte por el consumo de la geotermia.

A su vez, tu sistema geotérmico contribuirá a maximizar el aprovechamiento de tu autoconsumo y, con ello, tus ahorros y periodo de retorno de la inversión.

Una relación simbiótica, la de la energía solar y la geotérmica, que trabajan juntas para hacerte más autosuficiente energéticamente, ahorrando en tu bolsillo y también en emisiones de CO2, al tratarse de un sistema 100% renovable.

Con el aumento de los precios del carbono, el aumento de los costes del combustible y la disponibilidad actual de subvenciones europeas para instalar placas solares, sistemas de almacenamiento y de climatización con energías renovables, nunca ha habido un mejor momento para dar el paso hacia la geotermia.

Si quieres saber más sobre ahorro energético, contacta con nosotros. En Cambio Energético somos especialistas en energías renovables y autoconsumo fotovoltaico. Si contratas tu instalación con nosotros, te acompañamos en todo el proceso: desde el estudio previo, el diseño y la instalación hasta la tramitación de la subvención y la legalización. Pídenos un presupuesto sin ningún tipo de compromiso. Estaremos encantados de atenderte.