domingo, 7 de agosto de 2011

Calefacción geotérmica en invernaderos

La energía geotérmica es aquella energía que puede obtenerse mediante el aprovechamiento del calor del interior de la Tierra. El calor del interior de la Tierra se debe a varios factores, entre los que caben destacar el gradiente geotérmico, el calor radiogénico, etc.
 Invernadero de tomates en Islandia


En la tierra pueden existir recursos naturales geotérmicos a partir del calor que se puede aprovechar directamente del agua subterránea caliente, lo que sería un uso directo de la energía geotérmica. Se puede extraer agua caliente de un pozo caliente, que se utilizará directamente para calentar el invernadero en épocas de frío. Esta agua que calienta el invernadero se enfría y se inyecta al pozo frío.

El otro caso es cuando no existen dichos recursos, y se hace un uso indirecto de la energía geotérmica mediante sistemas basados en bombas de calor conectadas al terreno, ya que sabemos que el subsuelo esta a una temperatura constante todo el año (15ºC aproximadamente)
 Invernadero Geotermico en Alaska

El funcionamiento de la bomba de calor geotérmica es comparable al de un refrigerador o al de un sistema de climatización corriente. Al llegar el calor a la bomba se aumenta mediante un proceso de compresión. Con el calor resultante podremos calentar agua que se almacenará en acumuladores y calefactores mediante suelo radiante o radiadores. Al tratarse de una bomba de calor, su ciclo de trabajo es reversible, pudiendo funcionar en modo frío y así refrescar el invernadero mediante suelo radiante o climatizarlo asociando fan-coils. La captación de calor es uno de los elementos más importantes de la instalación por ello será necesario un buen dimensionado.

Calefacción geotérmica en invernaderos

La geotérmica tiene grandes posibilidades de aplicación en el mundo agrícola. Uno de ellos es la calefacción de invernaderos.

Las necesidades energéticas de los invernaderos de uso agrícola son importantes, dado que los cultivos florales, por ejemplo, necesitan unas 400 toneladas de combustible por hectárea, de media, entre los meses de octubre y junio. La superficie de explotación varía desde algunas hectareas hasta centeneares, por lo que los invernaderos son clientes potenciales de una instalación geotérmica, que les ayudaría a ahorrar toneladas de combustible anualmente.

Una particularidad de los invernaderos en relación a la calefacción convencional es su baja inercia térmica. Las necesidades energéticas se concentran durante la noche. En general, la calefacción de invernaderos puede presentar características muy diversas, tanto por la dimensión de sus instalaciones y el tipo de cultivo como por el clima y las características del subsuelo. Es muy frecuente la utilización en cascada del recurso geotérmico, ya que no todas las plantas requieren la misma aportación calórica. En los primeros módulos del invernadero, en contacto con el agua más caliente, se encontrarán las plantas con una necesidad más elevada.

También se puede combinar la calefacción de invernaderos con la de locales u otras aplicaciones, como puede ser la piscicultura. Así, por ejemplo, se puede montar una instalación en serie de tal forma que el circuito geotérmico pase a un estanque de piscicultura, una vez haya cedido la mayor parte de su calor en el invernadero, pues en este sector, la temperatura requerida es más baja.

Dentro de esta línea, se puede prever una instalación de calefacción con diferentes temperaturas de utilización. Esta utilización en cascada ahorra costes y energía.

Esquema de uso en cascada: se prioriza el uso en los lugares donde es necesaria una temperatura más elevada, y se va distribuyendo hacia usos que requieren de temperaturas más bajas, de forma que la optimización del uso es total.

Amortización de la Instalación Geotérmica frente a otras energías

La geotermia es la energía más eficiente tanto desde un punto de vista de consumo energético como de ahorro económico.
Representa un ahorro energético y económico de entre un 60 y un 80% respecto a los sistemas de climatización tradicionales como el gas o el gas-oil.
También es más eficiente que otras energías renovables, como la biomasa o la solar, frente a las cuales representa ahorros superiores al 50%.

Ventajas

Es una fuente que evitaría la dependencia energética del exterior.
Los residuos que produce son mínimos y ocasionan menor impacto ambiental que los originados por el petróleo y el carbón.
Sistema de gran ahorro, tanto económico como energético
Ausencia de ruidos exteriores
Los recursos geotérmicos son mayores que los recursos de carbón, petróleo, gas natural y uranio combinados.
No está sujeta a precios internacionales, sino que siempre puede mantenerse a precios nacionales o locales.
El área de terreno requerido por las plantas geotérmicas por megavatio es menor que otro tipo de plantas. No requiere construcción de represas, tala de bosques, ni construcción de tanques de almacenamiento de combustibles.
La emisión de CO2, con aumento de efecto invernadero, es inferior al que se emitiría para obtener la misma energía por combustión.

Inconvenientes

En ciertos casos emisión de ácido sulfhídrico que se detecta por su olor a huevo podrido, pero que en grandes cantidades no se percibe y es letal.
Contaminación de aguas próximas con sustancias como arsénico, amoníaco, etc.
Contaminación térmica.
Deterioro del paisaje.
No se puede transportar (como energía primaria).
No está disponible más que en determinados lugares.



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