La geotermia es una fuente de energía renovable que aprovecha el calor del interior de la Tierra.

Este recurso proporciona a las viviendas calefacción, refrigeración y agua caliente sanitaria (ACS) de manera eficiente y sostenible.

En la actualidad, la geotermia es una alternativa energética muy rentable en comparación con otros métodos tradicionales, como los combustibles fósiles.

¿Cuáles son sus principales ventajas?

Su capacidad para reducir:

• El consumo energético de los hogares
• Las emisiones de CO2

Además, combinada con la energía fotovoltaica hace que puedas climatizar tu vivienda casi gratis, tanto en invierno como en verano.

Por estas razones, es una inversión muy atractiva para viviendas unifamiliares como la tuya.

En este post descubrirás: qué es la geotermia, cómo funciona, tipos de instalación, diferencias y precios de la geotermia y la aerotermia, mantenimiento y ventajas de este sistema, y mucho más.

Vamos a verlo.

¿Qué es la geotermia?

La geotermia es una forma de energía renovable que aprovecha el calor del interior de la Tierra.

A través de diversas técnicas, se puede utilizar este recurso natural para satisfacer las necesidades de calefacción y refrigeración de edificios.

Y también para otras aplicaciones industriales.

De esta forma, la geotermia se define como la utilización del calor generado en el interior del planeta para su aprovechamiento energético.

Y es que la energía geotérmica permite acceder a temperaturas que permanecen constantes en el subsuelo, independientemente de las condiciones climáticas superficiales.

Haga mucho frío o mucho calor, se mantiene a una temperatura entre 15-18ºC todo el año.

En invierno esta temperatura del subsuelo es más alta que la temperatura exterior; y en verano es más baja que la temperatura exterior.

Esto no ocurre con otros sistemas como, por ejemplo, la aerotermia (más abajo te lo explicamos mejor).

¿Cómo se obtiene y cómo funciona la energía geotérmica?

La energía geotérmica se obtiene aprovechando el calor almacenado en el interior de la Tierra.

Este recurso natural se utiliza para la generación de energía térmica, calefacción y refrigeración, siendo uno de los sistemas de climatización más eficientes que existen hoy día.

A continuación, se detallan las fuentes de calor y el funcionamiento de este sistema energético.

Fuentes de calor en el interior de la Tierra

El calor que se encuentra en el interior de la Tierra proviene de diversas fuentes.

Las principales son:

• Calor residual: se genera desde la formación inicial del planeta hace aproximadamente 4.5 millones de años. Este calor se ha ido acumulando en el manto terrestre.
• Descomposición de elementos radiactivos: la descomposición de elementos como el uranio, torio y potasio provoca reacciones nucleares que liberan energía térmica. Esta energía es fundamental para el calentamiento del interior de la Tierra.
• Actividad geotérmica: en ciertas regiones, el agua que circula a través de las fracturas de las rocas entra en contacto con estas fuentes de calor, produciendo vapor que puede ser utilizado para generar energía.

Funcionamiento de las bombas de calor geotérmicas

Las bombas de calor geotérmicas son dispositivos que permiten captar y transferir el calor del suelo a las edificaciones.

Su funcionamiento se basa en un ciclo termodinámico.

El proceso se descompone en varios pasos:

• Captación del calor: utilizan tuberías enterradas en el suelo que captan el calor del terreno, normalmente a una profundidad entre 80 y 150 metros, donde la temperatura permanece constante.
• Transferencia de calor: el calor absorbido por el fluido en las tuberías se transfiere a un sistema de refrigeración. Este sistema utiliza un refrigerante que tiene la capacidad de evaporarse a bajas temperaturas, permitiendo que el calor sea transportado.
• Condensación y acumulación: una vez que el refrigerante se vaporiza, pasa por un compresor que aumenta su temperatura y presión. Posteriormente, el refrigerante se condensa en un intercambiador de calor, cediendo su energía al sistema de calefacción o refrigeración del edificio.
• Reinicio del ciclo: tras la condensación, el refrigerante vuelve a un estado líquido y el ciclo se repite. Este mecanismo garantiza un suministro constante de calor en invierno y frío en verano.

La eficiencia de las bombas de calor geotérmicas se traduce en un considerable ahorro energético en comparación con sistemas de calefacción y refrigeración convencionales.

Tipos de instalaciones geotérmicas: vertical y horizontal

Las instalaciones geotérmicas se clasifican principalmente en dos tipos: verticales y horizontales.

Cada tipo presenta características y beneficios específicos, adaptándose a diferentes necesidades y condiciones del terreno.

Instalaciones geotérmicas verticales

Las instalaciones geotérmicas verticales utilizan perforaciones profundas en el suelo para acceder a temperaturas más estables del subsuelo.

Este sistema es adecuado para espacios reducidos donde la superficie disponible es limitada.

Funcionamiento y diseño

En una instalación geotérmica vertical, se realizan perforaciones que pueden alcanzar profundidades que varían entre 80 y 150 metros.

Se instalan tuberías verticales cubiertas por un fluido, que circula y capta el calor del terreno.

Este diseño permite un mayor aprovechamiento del calor terrestre, incluso en condiciones climáticas adversas.

Profundidades y eficiencia

La profundidad de perforación influye directamente en la eficiencia del sistema.

A mayor profundidad, las temperaturas son más estables, lo que aumenta la eficiencia de la bomba de calor.

Los sistemas verticales generalmente presentan un rendimiento superior al aprovechar el calor en capas geotérmicas más profundas.

Esto se traduce en un uso más eficiente de la energía, disminuyendo los costes operativos a largo plazo.

Instalaciones geotérmicas horizontales

Las instalaciones horizontales, en contraste, requieren una mayor superficie para colocar tubos a poca profundidad.

Son más comunes en terrenos amplios y representan una solución más económica en cuanto a la inversión inicial.

Funcionamiento y diseño

En este tipo de sistema, se distribuyen tuberías a lo largo de la superficie del terreno, generalmente a profundidades de 1,5 a 3 metros de profundidad..

El diseño implica que las tuberías se coloquen en un formato de espiral o en líneas paralelas.

Aunque el coste inicial es menor, la eficiencia puede verse afectada por las fluctuaciones de temperatura, especialmente en épocas de frío o calor extremos.

Requisitos de espacio y variaciones climáticas

Las instalaciones horizontales requieren un espacio considerable en la superficie para poder funcionar de manera efectiva.

Esto puede ser una limitación significativa en áreas urbanas donde el espacio es limitado.

Las variaciones climáticas también impactan en la eficiencia de estos sistemas, ya que las temperaturas del suelo pueden fluctuar más rápido que en instalaciones verticales. Esto puede reducir su eficacia.

Geotermia vs. aerotermia: diferencias principales

Es posible que te estés preguntando o te suene también el concepto de aerotermia.

El lógico.

Porque ambos (geotermia y aerotermia) son sistemas que utilizan energía del medio ambiente para proporcionar a las viviendas calefacción, refrigeración y agua caliente sanitaria (ACS) de manera eficiente y sostenible.

La comparativa entre geotermia y aerotermia es fundamental para comprender las ventajas y desventajas de cada sistema de climatización, antes de decidirte por uno u otro.

A continuación, descubrirás cuáles son las diferencias entre ambos sistemas:

Comparativa de fuentes de energía

La geotermia se basa en el aprovechamiento del calor del interior de la Tierra, mientras que la aerotermia utiliza el calor presente en el aire exterior.

Esta diferencia de origen afecta su eficiencia y aplicación:

• Geotermia: utiliza el calor constante disponible a diferentes profundidades del suelo. No se ve afectada por condiciones climáticas externas, lo que aporta estabilidad en su rendimiento.
• Aerotermia: captura el calor del aire, cuya temperatura puede variar considerablemente a lo largo del tiempo. Esto puede influir en su eficiencia en climas fríos.

Costes de instalación

Los costes de instalación son un factor crucial a considerar para elegir entre geotermia y aerotermia.

En general, los sistemas de geotermia requieren una inversión inicial mayor debido a la necesidad de perforaciones y tuberías subterráneas.

• Geotermia: la instalación tiene un coste más elevado, que puede variar desde 15.000€ para una vivienda de 100 m2 y dependiendo de la complejidad y el tipo de instalación (vertical u horizontal).
• Aerotermia: los sistemas generalmente resultan más económicos, con precios desde 8.500€ para una vivienda de 100 m2. Este precio se debe a que requieren menos obra civil y son más simples de instalar.

Rendimiento y eficiencia

El rendimiento de cada sistema se mide a través del Coeficiente de Rendimiento (COP).

El COP indica la eficiencia del sistema para generar energía en relación a la energía consumida.

• Geotermia: presenta un COP más alto, generalmente entre 3 y 5. Lo que significa que por cada unidad de energía eléctrica consumida, se pueden obtener de 3 a 5 unidades de energía térmica.
• Aerotermia: ofrece un COP menor, que suele variar entre 2 y 4. Lo que puede resultar menos eficiente en temperaturas extremas.

Facilidad de instalación y espacio requerido

La ubicación y el espacio disponibles son determinantes para implementar el sistema adecuado.

La instalación de geotermia suele requerir más espacio y condiciones específicas del terreno.

• Geotermia: requiere un espacio considerable, especialmente en sistemas de captación horizontal. Las instalaciones verticales, aunque ocupan menos superficie, necesitan perforaciones profundas, que pueden dificultar la instalación en entornos urbanos.

Aerotermia: suelen ser más compactas y fáciles de instalar. Pueden ubicarse en terrazas, jardines pequeños o incluso en el tejado de un edificio, lo que las hace más versátiles en entornos

Mantenimiento de la energía geotérmica

Una instalación de geotermia en una vivienda no supone un mantenimiento para los usuarios.

Al no producir combustión, este sistema no ensucia.

Por otro lado, si la instalación es con suelo radiante, al tratarse de un circuito cerrado no es necesario cambiarla.

Lo único que se necesita es hacer revisiones periódicas para comprobar si la instalación funciona correctamente.

Durabilidad de los sistemas geotérmicos

Los sistemas geotérmicos están diseñados para ser duraderos y apenas requieren mantenimiento en comparación con los sistemas tradicionales de calefacción y refrigeración.

La durabilidad de estos sistemas se ve favorecida por varios factores:

• Las bombas de calor tienen una vida útil que oscila entre 20 y 25 años, dependiendo del modelo y uso.
• Los intercambiadores de calor, que son elementos clave del sistema, pueden durar hasta 50 años si se instalan correctamente.
• La ausencia de combustibles fósiles reduce el desgaste y la necesidad de mantenimiento frecuente.

Aun así, la duración de estos sistemas puede variar en función del uso, la calidad de la instalación y la geología del terreno.

Ventajas e inconvenientes de la geotermia

La geotermia ofrece una serie de beneficios destacados, aunque también conlleva ciertos inconvenientes.

A continuación, se analizan las ventajas y desventajas de esta fuente de energía renovable.

Ventajas de la energía geotérmica

Ahorro energético y reducción de costes

Uno de los principales atractivos de la energía geotérmica es su capacidad para proporcionar ahorros significativos en las facturas de energía.

Los sistemas geotérmicos pueden reducir el consumo energético hasta en un 75% en comparación con métodos tradicionales de calefacción.

Esta reducción en el gasto energético es especialmente beneficiosa en climas donde los sistemas de calefacción son necesarios durante gran parte del año.

Sostenibilidad y ausencia de emisiones

La energía geotérmica es una fuente sostenible que no genera emisiones de gases de efecto invernadero. Su uso ayuda a combatir el cambio climático al disminuir la dependencia de combustibles fósiles. Este aspecto la convierte en una opción valiosa dentro de los esfuerzos globales por alcanzar la neutralidad de carbono.

Bajo mantenimiento y larga vida útil

Los sistemas geotérmicos requieren un mantenimiento mínimo en comparación con otras formas de calefacción. Las bombas de calor suelen tener una vida útil de entre 20 y 25 años, mientras que los intercambiadores de calor pueden durar hasta 50 años. Esta durabilidad implica menores costos y preocupaciones a lo largo del tiempo.

Versatilidad en aplicaciones

La geotermia se puede utilizar no sólo para calefacción, sino también para refrigeración y la producción de agua caliente sanitaria. Esta versatilidad permite que una única instalación sirva múltiples propósitos, lo que resulta beneficioso tanto para residencias como para instalaciones comerciales.

Impacto ambiental mínimo

Al estar las instalaciones geotérmicas mayormente bajo tierra, su impacto visual es escaso y no perturba el paisaje circundante. Además, los sistemas geotérmicos prácticamente no generan residuos ni contaminación durante su funcionamiento, lo que los convierte en una opción poco intrusiva desde una perspectiva ambiental.

Inconvenientes de la energía geotérmica

Alta inversión inicial

Una de las desventajas más significativas de la energía geotérmica es el elevado costo inicial para la instalación de los sistemas. Aunque esta inversión se amortiza a lo largo del tiempo gracias al ahorro en el consumo energético, puede resultar un obstáculo para muchos propietarios que buscan alternativas más económicas a corto plazo.

Requisitos de espacio para instalaciones horizontales

Los sistemas geotérmicos horizontales requieren mayor espacio en comparación con los sistemas verticales, ya que las tuberías deben extenderse horizontalmente bajo el suelo. Esto puede ser problemático en áreas urbanas donde el espacio es limitado y no se puede permitir la expansión necesaria para la instalación.

Desconocimiento general y falta de inversión

A pesar de sus ventajas, la geotermia sigue siendo una de las energías renovables menos conocidas y utilizadas. Este desconocimiento se traduce en una menor inversión tanto por parte de los ciudadanos como de las empresas, lo que limita su desarrollo potencial en el mercado energético.

Limitaciones geográficas y adecuación del terreno

No todos los lugares son aptos para la instalación de sistemas geotérmicos. La efectividad de estas instalaciones depende de las características geológicas del suelo y de la temperatura en el subsuelo. En algunas regiones, la falta de condiciones óptimas puede hacer que la geotermia no sea una opción viable.

Geotermia con fotovoltaica: la instalación más eficiente que existe

Desde Energanova tenemos más que comprobado que la combinación de la geotermia con placas solares reduce (e incluso elimina por completo) los consumos de calefacción y ACS.

Te cuento cómo funciona.

Las bombas de calor necesitan un pequeño consumo eléctrico para funcionar.

Este consumo supone apenas una quinta parte de la energía que se produce.

Al producir ese pequeño consumo eléctrico con paneles solares, conseguirás acercarte mucho más hacia la autosuficiencia energética.

Esto te permitiría ser casi 100% autosuficiente energéticamente.

En Energanova contamos con equipos que integran en un solo controlador la gestión fotovoltaica y la de la propia bomba de calor.

Al hacerlo así, conseguimos el máximo rendimiento de los dos sistemas de energía renovable.

De este modo, la producción eléctrica de la instalación fotovoltaica se utiliza tanto para el funcionamiento de la bomba de calor, como para el resto de necesidades de la vivienda.

Pero hay más.

Porque -tras la aprobación del Real Decreto Ley 15-2019– si en algún momento del día la producción fotovoltaica es superior al consumo, puedes inyectar a la red los excedentes y cobrar por ellos.

Energanova es de las pocas empresas en España que han logrado integrar con éxito ambos sistemas: geotermia y fotovoltaica.

¿Qué usos tiene la energía geotérmica?

La energía geotérmica tiene una amplia gama de usos y aplicaciones que la hacen especialmente valiosa en la búsqueda de soluciones energéticas sostenibles.

Desde la climatización de edificios hasta aplicaciones industriales, este recurso permite aprovechar el calor del subsuelo de manera eficiente.

Calefacción geotérmica

La calefacción geotérmica se basa en la extracción de calor del subsuelo durante los meses fríos.

Este método es muy eficiente y puede reducir mucho los costes de calefacción.

A través de sistemas de captación vertical u horizontal, se extrae el calor y se distribuye por los radiadores o suelos radiantes del edificio, garantizando un ambiente cálido y acogedor.

Refrigeración de espacios

La geotermia también se utiliza para la refrigeración en climas cálidos.

En lugar de extraer calor del interior de los edificios, se transfiere al subsuelo.

Este método permite mantener los interiores frescos y reduce la necesidad de sistemas de refrigeración convencionales, que suelen consumir mucha energía.

Producción de agua caliente sanitaria

Los sistemas geotérmicos también son efectivos para generar agua caliente sanitaria (ACS).

La energía del subsuelo puede utilizarse para calentar el agua que abastece a duchas, grifos y otros usos domésticos.

Este método no solo es eficiente, sino que también contribuye a la reducción de costes en la facturación de energía.

Aplicaciones industriales y agrícolas

La energía geotérmica no se limita al uso residencial.

En el ámbito industrial, puede aplicarse para procesos que requieren calor y, en la agricultura, para la agricultura geotérmica.

Por ejemplo, los invernaderos pueden beneficiarse de la calefacción geotérmica, lo que permite cultivar plantas en climas adversos.

El precio de la geotermia puede parecer elevado, pero su rentabilidad es innegable.

Además, existen subvenciones y beneficios fiscales que hacen que la inversión sea menor y que el plazo de amortización se reduzca aún más.

Si quieres dejar de depender de combustibles fósiles y reducir tu factura de gas o gasoil, ni lo pienses.

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