Tema: Geotermia para Aire Acondicionado

Hola a todos, el concepto de la geotermia usando la bomba de calor es aprovechar la temperatura más estable que existe en el suelo cuando bajamos un poco de profundidad ya que no se ve tan afectada por las incremencias del tiempo.

A todos nos preocupa para la calefacción porque es la primera necesidad que tenemos, pero a mí me parece interesante pensar en la parte opuesta, refrigeración.

Mi pregunta sería, si un aire acondicionado que no deja de ser una bomba de calor, intercambia con el aire exterior que está a 30ºC p.e, ¿que COP tenemos? (mas o menos), ¿y si resulta que lo hacemos con el fluído que pasa por las tuberías enterradas a unos 20ºC?

Muchísimos países del tercer mundo que están en pleno desarrollo necesitan aire acondicionado, y este es el 70% de la energía que consumen (una casa o edificio de oficinas). A todo esto si le sumas que su infraestructura energéitica es mucho más débil o inexistente que en los países fríos, parece obvio que hay un futuro de trabajo.

¿Alguna aportación?

Gracias y saludos,

Hola Robbinson, efectivamente la geotermia puede funcionar como fuente de frigorías. De hecho, las bombas agua-agua para este propósito son las mismas que las que generan kCal/h para calefacción pero funcionando en modo inverso. Es decir, a través de una válvula de tres vías se invierte el ciclo de trabajo del gas refrigerante (410) y lo que conseguimos es extraer el calor del interior de la vivienda para reinyectarlo en el subsuelo. Esto, con suelo radiante, es ya una realidad a niveles de refrescamiento, no de refrigeración ya que tenemos el omnipresente diagrama del aire húmedo que nos impide trabajar por debajo de una determinada temperatura de rocio ya que de otra forma podríamos convertir el salón en una gran pista de patinaje o el techo en una nube que nos lloviese a diario.
Si lo que deseas es generar frio en el sentido estricto de la palabra, comparable a los tradicionales split o bombas de calor aire-aire, la solución más viable técnica y económicamente hablando es instalar fan-coil pero el grado de confort es menor que en relación al suelo radiante.
Todo lo anterior está referido al denominado modo activo de refrigeración, o lo que es lo mismo, nuestra bomba arranca el compresor y, por tanto, el circuito frigorífico se pone en funcionamiento. Si instalamos un intercambiador y el correspondiente juego de válvulas podemos conseguir el llamado modo pasivo de refrigeración que no es ni mas ni menos que hacer un by-pass de la bomba e intercambiar directamente con el terreno que podemos encontrarlo a 17ºC, temperatura suficiente como para refrescar (aunque esto es subjetivo, como es natural). En caso de necesitar mas enfriamiento es cuando la máquina arranca y proporciona temperaturas menores.
Como consecuencia directa, en modo pasivo, el consumo es simbólico ya que únicamente tenemos cargas eléctricas en las bombas de circulación (de muy baja altura manométrica por ser un circuito cerrado) de sondas y suelo radiante o fan-coil.
Para determinar el COP o EER de una determinada máquina debes aplicar la UNE 14511.

Espero clarificar tus dudas.

Un saludo

Muchas gracias, como es nuevo para mí todo esto si que aclaras dudas.

Lo primero que me acabo de dar cuenta con tu texto es que en un split normal el agua condensada se saca fuera evitando así el rocío que alertabas.

Cuando dices fan coil, te refieres a la parte equivalente del split que está dentro de nuestra casa y ventila a la vez que saca la humedad no?

Yo veo un gran negocio para todas las nuevas edificaciones (hoteles, oficinas) que en países tropicales su principal problema es la temperatura y el coste de la energía.

Existen ya sistemas de estos intercambiando con pozos, o incluso con el mar ya que muchos están en la costa?

Muchas gracias por las informaciones, me has aclarado ciertas cosas que no tenía en cuenta. Saludos.

Robinson,
La explicación que te ha hecho miguelmon es correcta y creo que de fácil comprensión.
Referente a la duda que te surge la diferencia básica entre un split y un fan-coil es su funcionamineto. Los splits funcionan con gas y los fan-coils con agua motivo por el cual cuando trabajemos con geotermia necesitamos instalar los fan-coils ya que como te ha comentado miguelmon, las bombas geotérmicas acostumbran a ser agua-agua.

ok, muchas gracias, como veis este tema me ocupa mucho espacio en el cerebro porque veo un gran futuro para muchos edificios.

Entonces tenemos de dentro a fuera:

a) Agua refrigerada que le llega a los fancoils
b) Fluido intercambiador dentro de la bomba de calor
c) Agua calentada que deberá ser refrigerada por un intercambiador externo (suelo)

Mi siguiente pregunta sería,

Si no podemos hacer una instalación subterránea o pozo intercambiador y decidimos usar “una fuente de agua” o torre de refrigeración que al refrigerar por evaporación con el aire baja la temperatura. ¿creéis que sería viable?

¿Cómo puedo calcular el incremento de eficiencia de una bomba comparando el antes y el después?
a) Antes: intercambiador con el aire a 30º
b) Después: intercambiador con agua a 20º

¿és posible de estimar?

Gracias de nuevo y un saludo.

Iniciado por robinson

Muchas gracias, como es nuevo para mí todo esto si que aclaras dudas.

Lo primero que me acabo de dar cuenta con tu texto es que en un split normal el agua condensada se saca fuera evitando así el rocío que alertabas.

En equipos A/C tradicionales se produce una condensación de parte de la humedad absoluta ambiental por disminución súbita de la temperatura del aire a su paso por el evaporador y por tanto un resecamiento del recinto pero a lo que me refiero es que utilizando suelo radiante se produce un fenómeno de condensación debido a que enfrías una superficie que está en contacto con el ambiente. Por ejemplo, imagina que estás en Madrid, en verano, con una humedad relativa ambiente del 55% y la estancia a refrigerar la quieres a 25ºC. Con el diagrama del vapor de agua en la mano podrías llegar a enfriar el suelo hasta 15ºC antes de condensar por llegara la temperatura de rocio, o lo que es lo mismo, el agua que circula por el suelo radiante no debe estar por debajo de 15ºC.

Cuando dices fan coil, te refieres a la parte equivalente del split que está dentro de nuestra casa y ventila a la vez que saca la humedad no?

Un split y un fancoil se parecen pero no es lo mismo. Un fancoil es un equipo alimentado por agua caliente o fria y un split es alimentado por gas refrigerante y completa parte del cilco de trabajo mediante una válvula de expansión como bien apunta vinyolenc

Yo veo un gran negocio para todas las nuevas edificaciones (hoteles, oficinas) que en países tropicales su principal problema es la temperatura y el coste de la energía.

Eso estaría muy bien si lograras un buen perforista en los países a los que te refieres. La geotermia no es sólo una máquina. Es un conjunto de trabajos anteriores de geofísica, ingeniería, estudios financieros, instalación de intercambiadores (incluso hasta 140 y 150 m de profundidad) y una buena instalación, donde entra la mano del artista fontaneril.

Existen ya sistemas de estos intercambiando con pozos, o incluso con el mar ya que muchos están en la costa?

Con pozos no creo que veas muchas instalaciones, so pena de calentarlos o enfriarlos. Si que existen instalaciones que intercambian con masas de agua en movimiento como un arroyo y también con grandes masas de agua estáticas como una laguna pero es esencial que exista una renovación para no alcanzar un gradiente térmico en, este caso, el foco frio, que no haría sino disminuir la eficiencia del sistema.

Muchas gracias por las informaciones, me has aclarado ciertas cosas que no tenía en cuenta. Saludos.

De nada, esa era mi intención

Un saludo

Iniciado por robinson

ok, muchas gracias, como veis este tema me ocupa mucho espacio en el cerebro porque veo un gran futuro para muchos edificios.

Entonces tenemos de dentro a fuera:

a) Agua refrigerada que le llega a los fancoils. Agua fria o caliente
b) Fluido intercambiador dentro de la bomba de calor. Exacto, dispones de un gas que bajos unas determinadas condiciones de presión, condensa y evapora a temperaturas excepcionalmente bajas
c) Agua calentada que deberá ser refrigerada por un intercambiador externo (suelo). Exacto, el agua de retorno del suelo radiante o fancoil's intercambia con el foco caliente (en verano) que es el subsuelo, a través del condensador (modo activo) o intercambiador de placas agua-agua (modo pasivo).

Mi siguiente pregunta sería,

Si no podemos hacer una instalación subterránea o pozo intercambiador y decidimos usar “una fuente de agua” o torre de refrigeración que al refrigerar por evaporación con el aire baja la temperatura. ¿creéis que sería viable? Esto no es geotermia. Es aerotermia y si es viable y probado e instalado pero tiene menos rendimiento ya que intercambias con el aire y, éste, puede variar su temperatura. Hoy en Teruel, -13ºC. Con geotermia en torno a 15, ya ves, 28ºC de diferencia.

¿Cómo puedo calcular el incremento de eficiencia de una bomba comparando el antes y el después?
a) Antes: intercambiador con el aire a 30º
b) Después: intercambiador con agua a 20º

Te lo he indicado: UNE 14511

¿és posible de estimar?

Gracias de nuevo y un saludo.

Hola Miguelmon, estoy muy torpe con el google y no consigo descargar la norma UNE 14511, ¿hay alguna forma?

gracias,

La forma se llama AENOR

Un saludo

pues si que era fácil, gracias de nuevo.

Sr Robinson:

-Disculpa si me consideras entrometido en una cuestión que al parecer ya tienes clara pero creo que puedo ayudar a clarificar el tema de la ventaja a obtener utilizando el subsuelo proximo como foco de intercambio termico en una maquina frigorifica tipo generacion aire acondicionado (Absorcion de calor condensacion en verano y Aportacion de calor
evaporacion en invierno)

Planteamiento

(a).-Temperatura de subsuelo virgen (Tv) en España a nivel del mar
(Entre 16 y 17ºC aprox. ,constantes toda epoca)
(b).- Temperatura subsuelo local (TL) en las inmediaciones bateria
intercambio en servicio :
TL= Tv+ DT (Verano)
TL= Tv-DT (Invierno)
Siendo DT= Incremento térmico local inevitable del
foco (Normalmente no mencionado por los vendedores
del sistema geotermico)
(c).-Temperatura media ambiente (Tex)(Foco habitual bateria externa
en las instalaciones aire acondicionado):

Verano
Tmex= 25º (Valor medio a titulo de ejemplo,no alterado por el
funcionamiento de una maquina frigorífica bien instalada)
Invierno
Tmex= 10º (Valor medio a titulo de ejemplo,no alterado por el
funcionamiento de una maquina frigorífica bien instalada)


Conclusiones

1.-Verano
-Si Tv+DT = 16+DT = menor de Tex(25º) ( Ventaja instalando
sist.geotermico)
-Aunque solo si la diferencia es de 4 a 6º es la instalacion rentable
(Estudio tecnico economico para amortizar el exceso de coste).
2.-Invierno
-Si Tv-DT = 16-DT= mayor de Tex(10º) ( Ventaja instalando
sist.geotermico)
-Aunque solo si la diferencia es de 4 a 6º es la instalacion rentable.
(Estudio tecnico economico para amortizar el exceso de coste).

3.-En resumen solo un analisis preciso de la conductividad termica
local puede orientarnos en la decision correcta ,resultando sin valor
cualquier otra consideracion ,garantias verbales incluidas .Dado que
dicho ensayo aunque sencillo es de larga duracion y tiene por lo tanto
su coste ,tampoco suelen hacerlo los propagandistas del sistema; en
cuyo caso es el comprador quien asume en solitario el riesgo de
obtener una instalacion deficiente al maximo precio



Atentamente

Galzagorri

Hola Galzagorri, gracias por las aportaciones.

Según lo leído, si la temperatura media ambiente Tmex es unos 4 o 5º diferente de la del suelo (incluído TV y DT) entonces la bomba de calor empezaría a ser eficiente (a parte del estudio de conductividad térmica), no?.

Tengo un caso real de una empresa de catering que gasta mensualmente 25.000 de energía y que principalmente es para refrigeración del producto. Aquí, la temperatura ambiente es constante entre 27º - 30ºc (país tropical).

Igualmente, hay muchos hoteles que su 85% de consumo eléctrico es la refrigeración.

¿Conocéis algún ejemplo real donde se esté utilizando la geotermia para esto?

Si bajo el hotel la temperatura fuera de 20º, que incremento de eficiencia se podría encontrar frente a los 30º ambiente. Miguelmon, perdona pero no me he podido comprar la norma porque de momento son solo orientaciones lo que necesito.

Muchas gracias de nuevo y un saludo.

Sr. Robinson:

-Veo que me has entendido .Concretando ,la instalacion climatizadora version geotermica de baja intensidad solo es rentable si:

(a).-Temperatua media subsuelo termicamente contaminado
menor que la media ambiental externa en 5 ó mas
grados (Climatización verano)
(b).-Temperatura media subsuelo termicamente contaminado
mayor que la temp. ambiental externa en 5 ó mas grados

-El ejemplo del hotel es valido pero tienes que tener tambien en cuenta
la caracteristica geotermica local basicamente dependiente de la latitud
geografica y la altitud sobre el nivel del mar ( No olvides que la temp.
media del subsuelo virgen es solo ligeramente superior a la media anual de
la zona). Naturalmente que si dispones de un flujo hidraulico natural abundante en el subsuelo la garantia de optener resultado positivo es maxima pero no asi en el caso de la mayoria de terrenos que no son lo necesariamente conductivos.

-En cuanto a mi experiencia sobre el tema debo decirte que la tengo y que si bien
soy el primero en reconocer la validez del sistema en los casos indicados (Dt
favorable correctamente medido), debo aclarar lo siguiente:
-La instalacion es de un costo considerable en relacion a la convencional por la
complejidad de la misma y por la ejecucion obligatoriamente de calidad que requiere.
-No es rentable la aplicacion en bastantes ocasiones
-Abunda la pilleria por parte de ciertos instaladores que ni siquiera mencionan el Dt y
solo buscan colocar el producto con garantias exclusivamente verbales.


Atentamente

Galzagorri

Me estoy planteando la aerotermia (no puedo hacer pozos en la parcela) y me han pasado un presupuesto en el que me dicen que ahorrare hasta un 60% del consumo actual, (casi el 67% si fuera geotermia) pero a la vista de lo que exponeis aqui, no se si me estan tomando el pelo...
Ahora tengo suelo radiante y gasoil, unos 240 m2 de vivienda y un consumo anual de 1800 lits. la casa esta en l'Ametlla de Valles a una altura de unos 550 msnm. La temperatura minima que hemos tenido desde que estamos aqui, ha sido de 10º negativos. Cuando suceda esto, imagino que tendre que tener igualmente la caldera en marcha no...? llegará el sistema a ser tan eficiente como me dicen...? o quizá seria mejor poner una bateria de paneles solares y un depósito de algunos miles de litros en vez de cambiar de sistema...?
No se, supongo que debe de haber alguna otra cosa que reduzca tanta dependencia de las electricas o petroleras...
Un saludo

Sr Jptorreon:

-Creo que deberias tener en cuenta no tanto el numero de opiniones como las razones que exponen unos y otros sobre todo si son demostrables.

-Por otra parte no se trata de condenar el sistema geotermico ,perfectamente valido
si se aplica correctamente ,sino tan solo denunciar los engaños y falsas
espectativas creadas por ciertos especuladores disfrazados de cientificos . Como por ejemplo claramente lo son los que te han prometido cifras de ahorro del orden 60% (!Nada menos!) ,aunque existe un modo facil de desenmascararlos .... !Pideles garantia formal por escrito a cambio del contrato .........!No temas pues con toda seguridad no lo haran !.

-Por ultimo y a titulo de simple consejo, ratificarte en tu primera impresion (Aunque pareces dudar) de quec uando hace frio de verdad (menos de 0ºC) solo hay dos modos eficaces de combatirlo si no se dispone de fuente termal : Combustión ó resistencia electrica


Atentamente


Galzagorri

Bueno Galzagorri, gracias por la respuesta... al menos ahora tengo algunas cosas mas claras. No creo que me interese de momento el sistema... seguire buscando ideas por la red...
Por cierto, que sistema tienes en tu casa...? (si no es mucho preguntar claro..?)
un saludo

Apreciado Jptorreon:

-No hay de que dar gracias ,es un placer orientar dentro de mis limitadas posibilidades. Probablemente has tomado la decisión correcta aunque para evitar malos entendidos deba insitir que no es mi proposito la condenacion anatémica de la energia geotermica como opcion digna de estudio ,siempre que este sea riguroso y manejado por entidades competentes ( Supuesto lamentablemente no habitual)

-Tampoco tengo inconveniente en contestar a tu pregunta directa : Calefaccion central apartamento en invierno (16 años sin cambios ni problemas ) y Climatizacion aire-aire en comedor, tambien convencional (25 años de servicio con identico resultado)

Hasta otra ocasion

Galzagorri

SObre los 1800 litros anuales?
A que temperatura tiene la casa?La tienes encendida todos los dias, o sea desde octubre noviembre hasta marzo?

Sr quadro:

Una duda y una observacion amistosa:

-No comprendo a que te refieres con la cifra 1800l/anuales

-El hecho de utilizar mas o menos el servicio de climatización y la
temperatura usual de regimen no es significativo a mi juicio para decidir
entre los sistemas que nos ocupan

Atentamente

Galzagorri

Lo cierto es que es una casa a cuatro vientos, pero la temperatura interior, se mantiene a 20º excepto cuando entra el sol por las ventanas, que siempre sube un par de grados mas... quiza sea falta de aislamiento, pero todas las ventanas tienen doble cristal y persiana que se cierra todas las noches. No es menos cierto que los primeros años en que los inviernos fueron mas suaves no pasaba de los 1500 lts, pero ahora lleva ya unos tres años con un mes largo mas de invierno...
Volviendo al sistema, leo que algunos dicen que funciona incluso con temperaturas exteriores de hasta -15º, eso significa que el compresor tiene que hacer horas extras...? o simplemente deja de funcionar y se conecta la energia de apoyo...? en teoria es posible seguir sacando calor hasta el cero absoluto...? por ejemplo, si pongo un pedazo de carne a 20º en el congelador, este le va sacando calor hasta congelarlo a -18º o mas... en aerotermia no funciona igual...?
Bueno, ya se que son demasiadas preguntas y posiblemente no corresponden a este hilo, pero dado que siempre fui una nulidad como estudiante, alguien puede recomendarme alguna página donde encontrar informacion sobre esto y si es posible que sea facil de entender para mi...?
Muchas gracias a todos...
Un saludo

Sr.Jptorreon:

-Ya veo que los 1800l corresponden al consumo de tu vivienda por temporada invernal, lo cual a falta de detalles no es por si mismo significativo.

-No creo que fueras tan mal estudiantes como dices,en primer lugar porque lo reconoces lo cual no es demasiado habitual y en segundo lugar porque casi intuyes la verdad como en foma simplificada paso a exponer:

-La maquina frigorifica comercial usada en climatizacion inv.es de una etapa y es demostrable(por tanto indiscutible) que el compresor frigorifico trabaja con una relacion de compresion de compresion proxima a 4 ,cuando la temperatura foco frio es del orden 4 a 5 ªC ,con lo cual la circulacion se hace minima y llegaria practicamente a interrumpirse si no operase antes uno de estos dos automatismos :
-Conmutacion a fuente de calor auxiliar (Si esta instalada)
-Parada de emergencia ( Lo tienen todas las maquinas actuales)

-Antes de llegar a esta situacion limite la maquina frigorifica opera ya con muy bajo rendimento cuando la temperatura de foco desciende de 7º C y genera ademas
una temperatura calefaccion menor de 40º (Insuficiente para la mayoria de aplicaciones)

-Pueden haber ademas mas complicaciones de detalle pero creo que con lo expuesto basta de momento



Saludos cordiales


Galzagorri

En fin... gracias por la aclaración... en todo caso, no lo veo como una inversión amortizable en un espacio de tiempo razonable. Creo que seguiré pensando en como conseguir captar mas calor y almacenarlo de alguna manera para reducir el consumo del actual sistema. En cuanto al verano, realmente las horas de sol si son un problema, pues la casa se calienta demasiado, pero lo estoy paliando a base de toldos que den sombra en las terrazas y vegetacion que cubra parte de las paredes con mas insolación...
Al final saldra mas rentable buscar la manera de climatizar la casa de manera pasiva, al menos en parte...
Un saludo

Disculpen que tal...soy nueva en el tema y aun tengo muchas dudas.

Mi duda es si el fancoil es un intercambiador de calor que se puede instalar a una bomba de calor geotermica o es un sistema de enfriamiento como las bombas de calor y los split??

Me urge mucho entender esto. Les agradeceria demasiado

Un fancoil es como la parte interior de una maquina de aire acondicionado, la diferencia es que en vez de gas frigorico por los tubos, lo que circula es agua. Ese agua puede ser fria o caliente dependiendo si quieres aire acondicionado o calefaccion, otro tema ya es como la calientas o la enfrias, si la quieres calentar lo puedes hacer con una caldera una bomba de calor de aerotermia o geotermia, si lo que vas a enfriar pues bien bomba de calor reversible, geotermia con frio activo, enfriadoras de agua, torre de refrigeracion etc.

Por cierto al principio del mensaje un compañero explica que las maquinas invierten el ciclo con una valvula de tres vias, yo creo que se ha confundido ya que la valvula tendria que ser de cuatro vias para poder convertir el condendador en evaporador y viceversa. Corrigeme si me equivoco. Gracias

Hola muchas gracias por tu tiempo, si, efectivamente en lo que he leído es una válvula reversible de 4 vías.

Disculpa, de casualidad tu o alguien sabe si existen colectores de distribución de diámetros diferentes...lo que pasa es que hasta lo que yo he encontrado solo son colectores de distribución de todos los diámetros iguales y ando buscando si existen de diámetros diferentes en el mismo colector....o si no existen de que manera regulan el flujo hacia los intercambiadores de calor de la bomba de calor.


Muchas gracias por tu tiempo...