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CHEAP AND EFFICIENT APPLICATION OF RELIABLE GROUND SOURCE HEAT EXCHANGERS AND PUMPS

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Una tecnología prometedora para los sistemas de calefacción y refrigeración

Los edificios en Europa se encuentran sobre una auténtica mina de oro: la energía geotérmica. Gracias a un proyecto reciente que ha logrado reducir los costes tecnológicos y proporcionar un sistema de apoyo a la toma de decisiones para expertos y principiantes, cabe esperar que esta energía se utilice cada vez más, lo que reportaría grandes beneficios para el medio ambiente.

Energía

Los sistemas de calefacción y refrigeración son responsables de aproximadamente la mitad del consumo total de energía de la Unión Europea (UE). Los combustibles fósiles suministran alrededor del 75 % de esta cantidad). Es evidente que, si mejorásemos la sostenibilidad de la climatización, podríamos reducir enormemente las emisiones de gases de efecto invernadero y mitigar los efectos del cambio climático. El suelo bajo los edificios puede suministrar calor en invierno y frescor en verano. Sin embargo, hay muchos obstáculos económicos y tecnológicos que han impedido una adopción generalizada de la calefacción y refrigeración geotérmicas. El proyecto Cheap-GSHPs, financiado con fondos europeos, ha superado estas barreras y ha desarrollado una herramienta gratuita para ayudar a los usuarios potenciales a evaluar sus opciones.

Avances tecnológicos para reducir costes y mejorar servicios públicos

Según la coordinadora del proyecto, Adriana Bernardi: «Cheap-GSHPs se propuso lograr una reducción del 20-30 % en el coste total; para ello, empleamos un diseño mejorado e instalamos sistemas geotérmicos superficiales más eficientes y seguros». El equipo desarrolló intercambiadores helicoidales de calor del suelo (GSHE, por sus siglas en inglés) con una cesta térmica de diámetro exterior más pequeño para facilitar la perforación a mayores profundidades. Como complemento al nuevo diseño, emplearon un sistema modificado de perforación en seco. El equipo de Cheap-GSHPs también diseñó GSHE de acero coaxial y realizó mejoras en la tecnología de instalación de pozos de perforación verticales. Para la última de estas mejoras se solicitó una patente. Se realizaron por toda Europa numerosas pruebas piloto para ambas tecnologías, y el equipo logró demostrar un aumento en el intercambio de calor del 20-40 % en comparación con los métodos actuales. Los investigadores desarrollaron también una innovadora bomba de calor que utiliza CO2 como refrigerante para terminales y tuberías de alta temperatura, y solicitaron otra patente para esta. Gracias a este novedoso diseño, no es necesario sustituir los radiadores y las tuberías convencionales a fin de ajustarse a las bajas temperaturas de las bombas de calor GSHE más comunes. La bomba se ha instalado bajo la supervisión de la UNESCO en el Museo Técnico Nikola Tesla de Zagreb, y reducirá en gran medida el coste de la readaptación en edificios, sobre todo los de carácter histórico o cultural.

Accesible a expertos y principiantes

Otros elementos esenciales del sistema de apoyo a las decisiones (SAD) de Cheap-GSHPs fueron las herramientas de modelización y «software» concebidas para optimizar el diseño. Se trata del primer SAD de este tipo: una evaluación de practicabilidad para instalaciones geotérmicas superficiales que cuenta con un análisis de facilidad de perforación, datos climáticos, cargas de construcción, cálculo de dimensiones para el intercambiador y la bomba de calor y estructuras normativas. Según Bernardi: «Las bases de datos y las herramientas nos permiten crear mapas en los que se refleja la relación EUR/kW y donde es posible comparar los intercambiadores de calor en pozos de Cheap-GSHPs con los tradicionales, a fin de evaluar la practicabilidad de la energía geotérmica superficial».

Energía geotérmica superficial para un futuro sostenible

Una manera importante de multiplicar el impacto de la tecnología consistió en concienciar a la opinión pública. El proyecto desarrolló un folleto técnico y un manual de formación técnica en ocho idiomas, así como una guía técnica en tres idiomas sobre edificios históricos. En la página web del proyecto se puede acceder de forma gratuita a estos documentos y al SAD. El equipo del proyecto ofrece, además, talleres y cursos de formación gratuitos por toda Europa y en el idioma del país, una iniciativa tan innovadora como inusual. Tal como resume Bernardi: «Gracias a una reducción del 20-30 % en el coste de inversión, Cheap-GSHPs ha logrado que las soluciones de energía geotérmica superficial sean más asequibles en lugares en los que las perforaciones tenían un coste elevado». El proyecto también ha podido aportar la nueva bomba de calor para la readaptación de edificios históricos y existentes, así como para el SAD. En conjunto, las tecnologías y herramientas innovadoras de Cheap-GSHPs —rentables y de gran eficiencia energética— podrían mejorar significativamente la asimilación de la energía geotérmica y reducir las emisiones de CO2 causadas por la calefacción y refrigeración de los edificios europeos, tanto antiguos como nuevos.

Palabras clave

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