GEOTERMIA

La Geotermia es una rama de la Geofísica mediante la cual se estudian las condiciones térmicas de la Tierra. Un fruto notable de la técnica es la extracción de energía geotérmica.

Geotermia es una palabra de origen griego; deriva de "geos", que quiere decir Tierra, y de "thermos", que significa calor: el calor de la Tierra. Se emplea indistintamente para designar tanto a la ciencia relativa a los fenómenos térmicos internos del planeta como al conjunto de procesos industriales mediante los cuales se procura aprovechar ese calor para producir energía eléctrica y/o calor, útiles para el ser humano.

Este artículo trata acerca del uso de bombas de calor para calentar y enfriar edificios usando la Tierra como fuente de calor. En lo referente a generación de electricidad de la energía geotérmica genuina de rocas calientes, véase energía geotérmica. Por lo que concierne a utilización de la energía de rocas calientes para calentar directamente, consúltese calefacción geotérmica.

Suelo fuente de calefacción y de refrigeración

Climatización geotérmica es un sistema de climatización (calefacción y/o refrigeración) mediante el cual se utiliza la gran inercia térmica (temperatura constante, dependiendo de los diferentes lugares, desde 10 hasta 16 ºC) del subsuelo somero.

Se utiliza una bomba de calor, que es una máquina térmica que permite transferir energía mediante calor de un ambiente a otro según se requiera. Su funcionamiento es muy similar al de aire acondicionado tradicional, que funciona para generar frío o como calefactor.

Funcionamiento

El subsuelo suele estar a temperatura neutra durante todo el año (más fresco -o menos cálido- en verano que el aire y más templado -o menos frío- en invierno), por lo cual el rendimiento de la bomba de calor es muy alto, pues su rendimiento es así mismo muy elevado.

Una bomba de calor geotérmica (GSHP), o bomba de calor del suelo, es un sistema de calefacción central y/o sistema de enfriamiento que utiliza la Tierra como fuente de calor (en invierno) o como disipador de calor (en verano). Para el diseño de este sistema se aprovechan las temperaturas moderadas del subsuelo a fin de aumentar la eficiencia y reducir los costos operativos de sistemas de calefacción y refrigeración. Se puede combinar con calor solar para producir un sistema geosolar, de eficiencia mayor.

Las bombas de calor geotérmicas utilizan energía que no proviene del centro de la Tierra, sino del Sol, que calienta la superficie terrestre, y aquélla es capaz de conservarla, ya que a seis metros (≈20 pies) de profundidad la temperatura del suelo es igual a la temperatura media anual del aire. Dependiendo de la latitud, la temperatura por debajo de la parte superior de seis metros (≈20 pies) de la superficie de la Tierra mantiene una temperatura casi constante entre 10 y 16 °C.

Similarmente a un refrigerador o a un acondicionador de aire, estos sistemas utilizan una bomba de calor para forzar la transferencia térmica desde la Tierra. Las bombas de calor pueden transferir calor de un espacio fresco a uno cálido, en sentido contrario a la dirección natural del flujo, o a la inversa: pueden mejorar el flujo natural de calor de un lugar caliente a uno frío. El núcleo de la bomba de calor es un circuito de refrigerante que se bombea a través de un ciclo de refrigeración por compresión de vapor que mueve el calor.

Las bombas de calor son típicamente más eficientes en calefacción que radiadores puramente eléctricos, incluso cuando se extrae el calor del aire frío invernal, aunque al comienzo del ciclo la eficiencia es menor. Algunos sistemas están diseñados para funcionar en modo único: calefacción o refrigeración, según el clima.

Los sistemas de bomba geotérmica pueden llegar a un coeficiente de rendimiento (COP) de 3 a 6, en las más frías noches de invierno, en comparación con 1.75 a 2.5 de las bombas de calor de aire acondicionado en días fríos.