CAPTADORES O INTERCAMBIADORES GEOTÉRMICOS

Para poder obtener la energia geotérmica del terreno es necesario la instalación de una serie de captadores o intercambiadores, por los que circula un liquido impulsado por una bomba que permite el aprovechamiento.

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Captación horizontal
La captación horizontal consiste en la ejecución de una serie de zanjas en las cuales se colocan los captadores de energía. Se trata de tubos de polietileno de 20-40 mm de diámetro por los que circula agua con anticongelante. Se entierran a unos 0.8-1.5 m de profundidad Captan la energía de la radiación solar de forma directa. Mas que el aprovechamiento de la energía geotérmica, el terreno sirve de acumulador de la energía solar. Rendimiento 20-30 w por metro cuadrado.
Ventajas: menor coste económico, mas fácil de instalar. No requiere de permisos o autorizaciones especiales, salvo el permiso de obra. Mantenimiento de la red de captadores prácticamente nulo.

Desventajas: se necesita una mayor superficie para su instalación, en torno a unos 1.5 veces la superficie a calefactar en el caso de vivienda nueva con buenos aislamientos (superficie mayor para edificaciones antiguas con malos aislamientos térmicos), sobre la que no es posible edificar para permitir la renovación del suelo, ni ninguna planta de raíces profundas o con ramificaciones en profundidad. Si los que tenemos un sustrato rocoso no es posible realizar este tipo de instalaciones. Las temperatura queda muy influenciada por la del aire ambiente al estar tan cerca de la superficie. Adecuada para pequeñas potencias, para climatización de viviendas de menos de 150 m2.

Captación vertical- Sondas geotermicas
sondas geotermicasLa captación vertical consiste en la ejecución de una o varias perforaciones, con diámetros de entre 13-17 cm aproximadamente, en las cuales se introducirán los captadores de energía. Su longitud varía entre los 50 m aproximadamente hasta los 150 m. Los captadores o sondas son tubos de polietileno de alta densidad normalmente. Por las sondas geotérmicas circula agua con anticongelante en un circuito cerrado impulsado por la bomba. Una vez introducidas en el terreno, el espacio entre la sonda y el terreno se rellena con el mismo detritus obtenido de la perforación, grava silícea o bentonita. Distancia mínima entre puntos 6 m. Rendimiento 50 w por metro perforado. 
Ventajas: ocupan poco espacio, no es necesaria una gran disponibilidad de terreno. Gran estabilidad de las temperaturas. Rendimientos para refrigeración superiores a las captaciones horizontales
Desventajas: coste económico más elevado que otras instalaciones. Ejecución más compleja que requiere de mano de obra cualificada. 
Captación abierta o pozos de agua
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Existe la posibilidad de extraer agua subterránea por una perforación, llevarla a la bomba de calor y una vez hecho el intercambio energético, devolverla al subsuelo por otra perforación diferente o bien a un cauce fluvial. Este sistema requiere garantizar un caudal mínimo durante toda la vida de la instalación. Además tendremos que tener en cuenta el consumo energético de la bomba sumergida que tendremos que imputárselo al sistema de climatización con el consiguiente descenso en la eficiencia global del sistema. Por último, en este caso ya se está haciendo uso de un recurso hídrico por lo que es necesario tener autorización de la confederación hidrográfica correspondiente. Existe una variante de este tipo de instalaciones donde se perfora un único pozo, que se llaman pozos de columna estancada, donde se utiliza un solo pozo para la extracción e inyección de agua a diferentes alturas.

Ventajas: para acuíferos poco profundos supone un ahorro en cuanto a tener que perforar menos metros de sondeos.

Desventajas: Requiere de un estudio hidrogeológico local, con ensayos hidráulicos en los pozos exacavados, para comprobar la interferencia térmica e hidrualixca entre ellos. Ensayos de calidad de agua siendo necesario bajos contenidos de hierro y bajo potencial redox para evitar corrosión en tuberías y conducciones. Necesaria autorización confederación hidrográfica, que entre otras cosas, dependerá de las captaciones cercanas.
Captación de lagos o ríos
Es sin duda el sistema más económico pero que por desgracia no es muy frecuente en nuestro país por la escasez de grandes lagos o ríos. Consiste en la introducción dentro del agua de los captadores energéticos (rollos de tubería) que realizarán el intercambio energético con ella en vez de con el terreno.
Captadores integrados en la arquitectura
geotermiaAlgunos ejemplos de este tipo de instalaciones pueden ser, la instalación de un captador horizontal bajo una piscina, cimientos geotérmicos o pantallas de sostenimiento lateral o bóveda en líneas de ferrocarril o metro subterráneas.
Ventajas: muy bajo coste ya que los captadores se introducen durante la ejecución de la obra.
Desventajas: Cualquier daño que sufra el tubo de la captación dentro de la estructura hormigonada no es posible su reparación.
 
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