Termico

Las bombas de calor geotérmicas: principales técnicas y ventajas ecológicas
Por Jacques BERNIER  Directeur  technique AIRPAC International, Ingeniero  IFFI
(Instituto Francés del Frió Industrial),
Conferencista IFE (Instituto Francés de la energía) |

INTRODUCCIÓN
« Los ingenieros se deciden por fin a entender que nuestra tierra no es inagotable y que un día, más temprano que lo quepensamos, nuestra tierra excavada no tendrá ni siquiera un pedazo de carbón o una gota de petróleo. »
Alphonse ALLAIS (1900)
¿ Y que tal si excaváramos nuestro suelo para transferir su calor hacia el uso térmico y termodinámico?
Los recursos geotérmicos pueden ser clasificados en tres grupos :
•La geotermia profunda, en general con temperaturas superiores a  150°C, cuyo uso puede servir paraproveer energía mecánica y producir electricidad.
•La geotermia semi-profunda, con temperaturas entendidas entre 35°C y 150°C, que puede así asegurar directamente la calefacción de edificios y también producir frío con absorción (con más de 80°C).
• La geotermia de superficie, con temperaturas inferiores a 35°C.
 
Geotermia profunda y semi profunda
La energía geotérmica corresponde a la que estácontenida en las rocas y los fluidos (agua caliente, vapor de agua, aguas cargadas) llenando los poros y las fracturas de la capa terrestre. Una parte de estos recursos está en relación directa con la actividad volcánica. Para algunas fuentes, los movimientos convectivos permiten transferir el calor profundo hacia la superficie gracias a la permeabilidad de las rocas y la presencia de líquido ensus porosidades. Los flujos térmicos dependen de la naturaleza del bajo suelo y las temperaturas varían según la profundidad, con una variación media de 24°C por km. Gradientes de 9 a 48°C/km son muy frecuentes. Los sitios donde los gradientes son los más elevados, constituyen las fuentes geotérmicas más interesantes y más viables.
Geotermia de superficie
Este medio de calefacción y derefrescamiento innovador, usa la asociación de dos técnicas :
•La energía geotérmica.
•La nueva generación de bombas de calor agua glicolada/agua.
Grandes programas están en desarrollo en todo el mundo. En Francia, esta técnica está desarrollada desde 1996 con captores horizontales con agua glicolada. Desde 1998 esta técnica empieza a estar asociada con sondas verticales.
PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO 
El agua glicolada es llevada con una bomba en el captador, es helada en el evaporador de la bomba de calor PAC hasta una temperatura del orden de 3°C  antes de ser inyectada de nuevo en el captador geotérmico. El calor sacado del evaporador es termodinámicamente elevado a una temperatura de 35°C con el objetivo de usarlo para la necesidad de calefacción de la casa por intermedio de un pisoradiante.

Puede ser prevista una temperatura de 45°C  a la partida del agua caliente, con el objetivo de permitir la calefacción por radiadores de baja temperatura o por ventilo convectores “fan coils” para las instalaciones nuevas o existentes.

LAS BOMBAS DE CALOR GEOTÉRMICAS
Para el uso del calor del suelo, es necesaria una máquina termodinámica. Esta deberá ser dimensionada según lasnecesidades energéticas de la casa. De la misma manera, la dimensión de los captadores geotérmicos deberá ser calculada en consecuencia. El calor sacado del evaporador es termodinámicamente subido en potencia a una temperatura  de 35°C con el objetivo de usarlo para las necesidades de calefacción de la casa mediante un piso radiante de baja temperatura. El sistema termodinámico usa un compresorespiro-orbital silencioso cuya puesta en marcha permite, con la regulación, mantener la temperatura ambiente de la casa con las condiciones deseadas. En verano, el ciclo termodinámico se cambia, lo que permite un refrescamiento eficiente de la casa, regenerando térmicamente a la vez el bajo suelo.
La tierra es utilizada desde hace varios años en Europa y en el mundo como fuente de calor para...