Esta es una alternativa que se puede usar en edificaciones con grandes requerimientos y que además permite recuperar grandes cantidades de energía, enfriando y calentando los ambientes acondicionados sin incrementar costos.
por Alfredo Sotolongo*
Recientemente escuché algo que me llamó mucho la atención: “El impacto ecológico de la aplicación de sistemas geotermales en los Estados Unidos equivale a retirar 1.1 millones de automóviles de las carreteras o a sembrar 300 millones de árboles”.
¿Cuán preciso es esto? Es irrelevante. Lo que sí es una realidad es el hecho de que los sistemas geotermales son ecológicamente beneficiosos para enfriar, calentar y deshumidificar los ambientes acondicionados, recuperando energía que otros sistemas, más comúnmente usados, desperdician.
Es importante indicar que bajo tierra, la temperatura se mantiene relativamente constante en relación a la temperatura en la superficie y que además, la tierra tiene una gran capacidad para almacenar energía. Esto permite utilizar los niveles subterráneos para descargar o absorber calor a través de una distribución de tuberías de agua verticalmente u horizontalmente orientadas. Al cambiar las condiciones climatológicas en la superficie y reflejarse este cambio en el área acondicionada, el sistema cambia el ciclo de refrigeración y recupera la energía que se había descargado hacia dichos niveles subterráneos.
Por ejemplo, los sistemas enfriados por aire o por agua que descargan la energía al ambiente exterior, desperdician dicha energía porque no es posible almacenarla y se pierde. Sin embargo, en los sistemas geotermales la energía descargada a los niveles subterráneos se almacena y cuando cambia el ciclo de refrigeración, se recupera para utilizarla en el nuevo ciclo.
En nuestros países de América del Sur con condiciones climatológicas más extremas tanto en verano como en invierno, es muy posible que exista tal balance térmico necesario para no necesitar complementar el sistema con torres de enfriamiento o calderas. Durante el verano se absorbe energía del área acondicionada y se almacena a niveles subterráneos para ser recuperada durante el invierno y proveer la calefacción necesaria.
Esto lo pude comprobar durante una visita a la fábrica de los equipos de aire acondicionado AAON en Tulsa, Oklahoma, donde las condiciones climatológicas son bastante extremas, verano caliente e invierno muy frío. Acondicionaron parte de la línea de producción utilizando un sistema geotermal con todos los sensores y medidores necesarios para demostrar la completa operación del sistema y sus bondades.
Las unidades auto contenidas, enfriadas por agua, que operan como bombas de calor pueden operar en enfriamiento o calefacción cuando la temperatura del agua se mantiene dentro de un rango bastante constante. También, cuando las condiciones de las áreas acondicionadas requieren que estén unas en enfriamiento y otras en calefacción, el calor que se descarga producto de las unidades en el ciclo de enfriamiento es aprovechado por las unidades que se encuentran en el ciclo de calefacción.
En nuestros países tropicales o donde las condiciones en invierno son más moderadas, es necesario ayudar al sistema con una torre de enfriamiento y/o una caldera. En ambos casos estos equipos resultan mucho más pequeños que cuando no se usa el sistema geotermal.
Como siempre les digo, es sumamente importante analizar la inversión inicial incluyendo el análisis del subsuelo, el costo de suministrar e instalar las tuberías subterráneas, y los equipos de respaldo incluyendo el costo de operación de los mismos, como lo son la torre de enfriamiento y/o la caldera. Esto se debe comparar con la reducción proyectada en el consumo eléctrico.
Estoy seguro que en la mayoría de los casos la inversión se recupera en un tiempo prudencial. Especialmente en aquellos de nuestros países donde el costo de la electricidad representa un porcentaje alto del costo de operación. También esto conlleva un valor añadido, el impacto ecológico positivo.
De necesitar más información de cualquiera de los temas tratados en esta columna, favor comunicarse conmigo al correo [email protected]
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Presidente de Protec, Inc., está certificado como ingeniero profesional en Puerto Rico y en el estado de la Florida; tiene más de 40 años de experiencia en la aplicación y venta de sistemas y equipos para la conservación de energía. Es miembro de ASME (American Society of Mechanical Engineers), AEE (Association of Energy Engineers), ASHRAE y fue presidente del capítulo Miami de dicha asociación.
