Tema: Climatización geotérmica económica para invernadero

Buenas,

estoy comenzando a sacar adelante un invernadero para frutas subtropicales, y uno de los puntos es conseguir un máximo de autosuficiencia energética.
Así, tanto el invernadero como un pozo de sondeo, que actualmente está en fase de tramitación, irían alimentados por una instalación fotovoltaica aislada.

Un punto especialmente delicado es la climatización del invernadero. Podría utilizar un generador de aire caliente, pero quemaría un montón de pasta en gasoil, además de lo que iba a tirar de la FV, y en verano no serviría para nada. También está el problema de tener en el campo cosas tan apetecibles para los chorizos.

Por eso estoy pensando en una instalación geotémica horizontal de aire y sin bomba de calor.
Si la temperatura del subsuelo está en torno a los 15ºC, podría aportar aire a unos 12ºC y conseguir que las mínimas no bajen de 6-8ºC, lo que me pondría a la altura de las zonas productoras de papaya en Australia. Por otra parte serviría para moderar la temperatura en verano, cuando se superan los 30ºC en el interior del invernadero. Además podría tomar aire tanto del exterior como del interior, para renovar el aire o para optimizar la climatización, respectivamente.

El objetivo es conseguir una instalación lo más barata posible, y para eso el precepto es la sencillez. La idea inicial es enterrar las tuberías de intercambio y forzar la convección con extractores, tanto a la salida como a la entrada.
Tras la sencillez viene la sutileza, o sea, cómo conseguir que esto no sea un montón de tubos inútiles enterrados en el suelo.

Por el momento puedo ir desempolvando los apuntes de "calor y frío industrial", pero ¿alguien tiene noticia de algún proyecto similar, con algún que otro dato útil, alguna sugerencia...?

Esto es lo que he encontrado:

Interstitial - Noticia

y qué favor me habrían hecho de haber mencionado el diámetro de los conductos


Un saludo

Pues si te enteras de costes de la instalación aproximadamente, me mantienes informado, ya que tengo un cliente en lamisma situacion que tu y estuve mirando caldera de pellets y el precio de la broma era in-amortizable!

Cierto, también estuve mirando lo que costaban esas calderas y es carísimo.

Por ahora el tema me lo estoy currando yo, pero si los del edificio intercambian calor suficiente con 45 metros de conducto debe ser posible hacerlo.
El plan que tengo es hechar cuentas, y si los de la Confederación Hidrográfica del Ebro se deciden a autorizarme la perforación, con el pozo hecho dimensionaría la instalación fotovoltaica y montaría un tramo de invernadero de 10 metros, junto con un circuito geotérmico para ver qué resultado da... claro, si los trámites administrativos avanzan...

Bueno, ya estaremos en contacto cuando haya algo.

Sr Vespertilum :

-Mi observacion se refiere exclusivamente a lo que dices de mantener la temperatura de un invernadero mediante geotermica de bajo nivel sin bomba de calor ,lamentablemente en el sentido de que no tiene en mi opinión posibilidad alguna de funcionar correctamente ,por lo que te aconsejo que desistas de llevarlo a la practica so pena de perder inutilmente tiempo y dinero.

-Observa que si bien es cierto que se dispone de una temperatura estable y favorable a la aplicacion en el subsuelo proximo (16ºC aprox.) ,debes de tener en cuenta la conductibilidad termica limitada de todo terreno ,la cual se traduce inevitablemente en un salto termico (Positivo en climatizacion verano y negativo en climatizacion invierno)que anularia casi de inmediato el de por si mínimo, propio del sistema que propones..,.a menos claro esta que la superficie de intercambio sea enorme lo que resulta inadmisible.

Confio en haberte orientado

Galzagorri

Buenas impresiones, Sr. Galzagorri.


En primer lugar, la perforación está autorizada y espero que en breve comiencen los trabajos. En cuanto al invernadero he cambiado la estrategia, serían cultivos subtropicales anuales bajo un umbráculo de ciertas características, junto con un pequeño invernadero para cuidado de esquejes y plantas madre.

A lo que vamos, solo comprobando las renovaciones de aire que se requieren en verano, con un sistema de convección forzada, para reducir el incremento de temperatura a +4ºC, sale un consumo eléctrico excesivo para una instalación fotovoltaica aislada, junto con una cantidad enorme de metros de tubería.

Ahora bien, si se implanta una doble cubierta de plástico en el invernadero, con objeto de crear una cámara de aire, pienso que la cosa podría mejorar, al actuar únicamente sobre la cámara de aire.
De esta forma el volumen de aire a climatizar se reduce drásticamente, pudiendo hacerlo comparable al ocupado por la tubería enterrada.
Habría que conseguir un reparto lo más rápido y uniforme posible del aire, y eso en el caso de que la disipación no fuera instantánea.

Como he dicho el invernadero será pequeño, y si hay posibilidades me arriesgaría a hacer una prueba a pequeña escala, con un coste reducido de materiales y sin que suponga sobredimensionar la instalación fotovoltaica.


Un saludo

Sr Vespertilium (!Latin supongo!):

-Creeme que me gustaria mucho tubieras suerte en el empeño,porque creo sinceramente que la mereces . Espero sin embargo que no me consideres agua-fiestas sin me permites algunas observaciones que pienso pueden serte de alguna utilidad:

(a).-Debes concretar y reducir tus ideas a numeros y unidades fisicas
a fin de que se te pueda aconsejar con fundamento ya que con
meras impresiones no hay manera de saber donde estamos
(Potencias ,consumos y temperaturas de proceso para empezar
(Verano e Invierno) ,regulacion de marcha mas adelante).

(b).-No debes creer en panaceas ,ni obsesionarte solo con el rendimiento
ya que de lo que se trata es de hacer minimo el total de gastos
durante el periodo de vidad util instalacion (Consumo +inversion
+mantenimiento)

(c).-Rechaza de plano garantias verbales y consejos de personal
con intereses en la inversion a efectuar

(d).-Las pruebas son imprescindibles pero siempre en base a conceptos
claros y magnitudes medibles ya que de lo contrario el riesgo es
maximo y las conclusiones poco claras


Atentamente


Galzagorri

Buenas, Sr. Galzagorri.

Iniciado por Galzagorri

Sr Vespertilium (!Latin supongo!):

Supones bien, es latín con un error de declinación para que quedara un poco más... raro

-Creeme que me gustaria mucho tubieras suerte en el empeño,porque creo sinceramente que la mereces . Espero sin embargo que no me consideres agua-fiestas sin me permites algunas observaciones que pienso pueden serte de alguna utilidad:

Nada de agua-fiestas, no hay nada mejor que atender a los consejos de alguien que conozca bien determinado tema, y seguro que este es el caso.

(a).-Debes concretar y reducir tus ideas a numeros y unidades fisicas
a fin de que se te pueda aconsejar con fundamento ya que con
meras impresiones no hay manera de saber donde estamos
(Potencias ,consumos y temperaturas de proceso para empezar
(Verano e Invierno) ,regulacion de marcha mas adelante).

Totalmente cierto, esas tareas las reservo para cuando el tema se ponga en marcha, si se diera el caso de perforar y no sacar agua, aunque sea improbable, habría sido tiempo perdido en el cuento de la lechera.

(b).-No debes creer en panaceas ,ni obsesionarte solo con el rendimiento
ya que de lo que se trata es de hacer minimo el total de gastos
durante el periodo de vidad util instalacion (Consumo +inversion
+mantenimiento)

En este punto la idea es compatibilizar al máximo los gastos con los de la instalación fotovoltaica, que viene determinada por otros factores. Aquí el mayor riesgo sería que se disparase la capacidad de los acumuladores, y precisamente en invierno.

(c).-Rechaza de plano garantias verbales y consejos de personal
con intereses en la inversion a efectuar

Gran consejo.

(d).-Las pruebas son imprescindibles pero siempre en base a conceptos
claros y magnitudes medibles ya que de lo contrario el riesgo es
maximo y las conclusiones poco claras

Y cuántos ejemplos de todo lo contrario pueden verse por ahí

Un saludo

Apreciado Vespertilium :

Como veo que sintonizamos y si no lo tienes a mal, me gustaria que contestases un par de preguntas (Simple curiosidad):

(a).-Porque ese empeño en aventurarte con geotermia descafeinada
para una aplicacion de poca potencia en lugar de la solucion
convencional totalmente segura y sin problemas (Bomba de calor
con bateria exterior "Frigeno-aire")?
(b).-Como has calculado la bateria de intercambio "agua-tierra"
necesaria para la prueba?

Era todo ,gracias anticipadas

Galzagorri

Buenas, Galzagorri.

Ningún inconveniente en contestar, ahí va.

El otro día fui a la barbería a cortarme el pelo, y se empezó a hablar de los robos que se habían producido últimamente por el pueblo, hubo conversación para rato. Incluso en un pueblo vecino organizan patrullas nocturnas de vecinos para evitar que entren en las viviendas, que aunque entren en las deshabitadas la cosa ya es para tener miedo.

En mi caso, aparte de los habituales robos de árboles recién plantados, en una ocasión dejé un pluviómetro de propaganda roto, y apañado con cinta de carrocero, y no duró ni un mes. Así que de bombas de calor, aerotermos y demás ya ni hablamos.
Y a ver cómo me lo monto con las instalaciones fotovoltaica y de riego.

Esta es una razón, la otra es la naturaleza incierta del proyecto, porque lo de hacer plantaciones subtropicales en Zaragoza tiene tela.
Hasta el momento mis mayores logros son un papayo-bonsai en flor y otro viviendo a la intemperie


Y respecto a la segunda pregunta el intercambio sería directamente aire-tierra.
Por el momento no he hecho cálculos precisos, solo búsqueda de otros casos similares (como el edificio de Barcelona), comparación con sistemas de convección forzada, alguna ojeada a los apuntes de Calor y Frío Industrial...
Un punto importante sería determinar una sección de tubería que optimizara el intercambio de calor y la atenuación del flujo laminar del fluido.
También se puede mejorar la conductividad añadiendo arena si el sustrato son gravas, aumentar la humedad a lo largo del trazado de las tuberías...

Bueno, hay unas cuantas cosas que estudiar.


Un saludo

Amigo vespertilium:

Gracias por la explicacion,veo que tienes mucho en que pensar .Si en el futuro podemos ayudar ya sabes donde andamos.

Hasta otra ocasion ,un cordial saludo

Galzagorri

Mientras tanto nos cruzaremos alguna vez por estos foros, que en verdad son algo excepcional.

Un saludo, estimado Galzagorri.

Hola:

creo que habláis de pozos canadienses o similares. Si es así, aquí se recopiló algo de información al respecto, con enlaces y aplicaciones que os podrían servir.

Pozo provenzal, pozo canadiense

Saludos.

Soundmuller

Buenas, Soundmuller.


Pues sí, le has puesto nombre al tema del que estamos hablando.
He mirado el enlace que has puesto y es muy interesante. Por lo que veo mi estimación inicial, sin cálculos previos, de utilizar tramos de tubería poietileno de 2 pulgadas por 40 metros no iba muy desencaminada. Ahí se dan diámetros entre los 5 y los 10 centímetros.

Además mi caso no sería tan exigente como el de una vivienda, con moderar las temperaturas entre 5º y 10ºC tanto en invierno como en verano sería suficiente.

Lo que sí es muy problemático es el tema de la eliminación de gérmenes, yo casi me decantaría por hacerlo a lo bestia. Enterrar los tubos con una cierta inclinación, y periódicamente hacer pasar un líquido bactericida por la parte alta y bombearlo por la parte baja.


Un saludo

Yo no sé si te servirá pero he visto esta noticia y recordado este post.

http://www.energias-renovables.com/e...0458/botid/30/

Hola olafurgavras,

no es exactamente lo mismo porque están hablando de geotermia con bomba de calor, y parece que más enfocada al calentamiento de las raíces que al de la climatización del recinto.
Pero sí que es interesante que haya empresas movilizándose en el uso y la interrelación entre distintas formas de energías renovables, en este caso termosolar y geotermia.

Bueno, esta semana que viene espero comiencen con la perforación, qué ganas tengo ya de saber si tengo agua o no, a ver si en un par de semanitas salgo de dudas


Un saludo

Bunos días.
Veo que ha pasado un tiempo desde la última nota en el foro pero me gustaría seguir en contacto con estos temas.

Trabajo con temas relacionados con invernaderos y se me plantean varias dudas de calefacciones para los invernaderos.

Ahora mismo estoy viendo un proyecto donde me piden aproyechar el agua que sale a 42 grados de temperatura y 35 litros por segundo para calentar un invernadero.
No se como hacerlo o si me puedo apoyar en alguna empresa.

Tengo otro proyecto también donde el cliente tiene una caldera de cogeneración y quieren aprovechar para calentar el ivnernadero en invierno y también enfriar en verano...

Alguien puede darme algunos consejos o simplemente comenzar a charlar sobre estos temas???

Muchas gracias y un saludo.

Buenas, sruper.

Veamos si se anima algún conocedor de intercambiadores de tubos aleteados, o tal vez de bombas de calor. Es un privilegio de disponer de agua a esa temperatura en invierno.


Ya que se reanima este hilo voy a dar parte de mi instalación: después de que me montaran el bombeo solar, y en fines de semana, vacaciones y ratos libres, fui montando todas las demás instalaciones de riego.
En cuanto al pozo provenzal lo calculé para un invernadero de 6,5x24 metros, complementándose con medios convencionales (malla sombra o manta térmica). Actualmente tengo los conductos enterrados y monté una pequeña instalación fotovoltaica aislada para el sistema de extracción. La instalación eléctrica es sencilla y también tengo los materiales preparados.
Lo que falta es principalmente tiempo para acondicionar la tierra y montar el invernadero, pues tengo trabajos más prioritarios, tras lo cual finalizaría la instalación.

Como el pozo provenzal ya está en funcionamiento toca actualizar este tema.

Se le dio una longitud corta, por aprovechamiento del punto de ubicación, de 25 metros.
La profundidad es de 2 metros, con una pendiente aproximada del 5%.
La anchura es de 1 metro.
El intercambiador se dividió en 4 tramos iguales, con objeto de tener mayor superficie de contacto
que con solo 1 ó 2 tubos.
El material es polietileno, por tener una conductividad térmica aceptable y ser económico.
El diámetro del tubo es de 50 mm, porque aproveché medio rollo sobrante de la instalación de riego.
Hubiera sido mejor tubo de 63 mm para reducir las pérdidas de carga y disminuir la potencia de la extracción.
Dispone de salida de agua en la parte más honda y se sube con tubería de PVC de 50 mm.
Se han dispuesto conducciones en polietileno de 16 mm para aportar agua al medio que rodea a las tubería,
y de ese modo mejorar la conductividad de la tierra circundante.
En cuanto a la extracción se han montado dos extractores de 25 W, uno a la entrada y otro a la salida.
Con esta disposición, y teniendo en cuenta que el extractor de la entrada solo puede compensar
las pérdidas de carga, se consiguen hasta 2 renovaciones de aire por hora.
Los extractores son de baño, y los conductos exteriores flexibles, en el futuro pasarán a ser
extractores en línea y conductos rígidos galvanizados.

Una vez en funcionamiento estimo que habría sido mejor 4 tramos de 40 metros, con tubo de 63 mm.
Además sería recomendable no colocar codos y hacer un recorrido único en polietileno,
haciendo un guiado con ferrallas en ambos extremos.
Los tramos rectos también conviene guiarlos con ferralla para asegurar una buena evacuación de agua.
En estas condiciones la extracción se podría reducir a un solo extractor en línea con dos velocidades a la salida.

Unas fotos de la obra civil y el montaje:

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Esta es la instalación fv aislada que alimenta al pozo provenzal, un pastor eléctrico y un punto de luz.
La caja de arriba a la izquierda es el cuadro el pozo provenzal.

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Una vista general desde el exterior.

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Unas fotos actuales del interior del invernadero, donde se puede ver qué se ha conseguido este verano.
Babaco, papaya de montaña, uchuva y pepino dulce han fructificado.
Los papayos ya tienen sobre 1,20 metros de altura.
Chayote, stevia y curuba se desarrollan bien.
De tomates, berenjenas y compañía no digo nada, solo que están muy buenos.
En la primera un primer plano del minibosque de papayos,
a la derecha pueden verse el pepino dulce (verde oscuro y bajo) y las uchuvas (llegando hasta arriba),
al fondo los papayos de montaña autoentutorándose por lo más alto.
En la segunda el cosechón de babacos a la derecha, a la izquierda las frutas de la papaya de montaña (a bandas verdes y amarillas).

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Dos fotos de regalo.

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Vamos a comentar un poco cómo ha ido su funcionamiento en la temporada de verano.

En primer lugar, evaluar hasta qué punto es eficaz, es muy difícil porque de entrada lo planteé
como apoyo a otras medidas de climatización y es insuficiente para climatizar un invernadero de 144 m2 por sí solo.

El pozo provenzal funciona, si bien hay que tener en cuenta los condicionantes del sistema térmico.
He apreciado que sobre la temperatura exterior pesa más la temperatura del aire,
mientras que sobre la temperatura interior pesa más la irradiación solar.
Contra más alta es la temperatura exterior más fresco se aprecia el aire que entra al invernadero,
por lo tanto está intercambiando calor de forma adecuada.
Responde bien al aporte de agua en el subsuelo para mejorar la conductividad térmica.
Junto con una malla sombra mantiene las temperaturas acotadas e impide la estratificación del calor.
En un día caluroso, despejado y sin viento he medido 40º en el exterior, y 39º en el interior.
En un día despejado con cierzo han sido 30º en el exterior y 39º en el interior.


Por todo esto espero buen comportamiento frente a las heladas, que habitualmente son moderadas y sólo en invierno,
entonces el pozo provenzal estará apoyado por una cubierta interior de plástico negro en la cara norte,
junto con apoyos locales de manta térmica.
Durante el invierno el pozo provenzal funcionará en las horas de bajas temperaturas,
y además las horas de mediodía para renovar el aire sin tener que abrir las puertas.

Corto el rollo, un saludo.