Geotermia

Otra de las innovadoras apuestas de este proyecto es la climatización geotérmica como sistema de producción de agua caliente, calefacción y refrigeración. (Véase vídeo explicativo en "vídeos-proyecto")
La energía geotérmica de baja temperatura  es una fuente renovable, limpia y disponible en casi cualquier lugar, basada en intercambiar el calor almacenado en el subsuelo. Los rayos del sol calientan la corteza terrestre, especialmente en verano, como la tierra tiene una gran inercia térmica, es capaz de almacenar este calor, y mantenerlo incluso estacionalmente. 
Un sistema geotérmico solar se sirve de una bomba de calor y una red de tuberías en el suelo para aprovechar esta temperatura estable. La clave de la eficiencia de estas bombas de calor está en la diferencia entre la temperatura que se quiere conseguir y la temperatura a la que se encuentra el elemento a calentar. Con una bomba de calor convencional aire-aire, en verano pretendemos mantener una temperatura confortable de 25 º cuando el aire exterior se encuentra a 30 - 35 ºC. En invierno, se desea mantener la vivienda a 21 ºC, cuando el ambiente externo se halla por debajo de los 10 ºC. Pasar el aire de una a otra temperatura sólo se consigue a costa de un gasto de energía considerable. 
Sin embargo, con las bombas de calor geotérmicas (la nuestra es de la casa TONONFORTY suministrada por PLAST&FOAM ENERGY que también realizó el diseño técnico de la instalación),  el gradiente de temperatura que se debe superar es mucho menor. En invierno, disponer de un material a 5-10 grados se puede considerar una fuente de calor. A su vez, esta estabilidad térmica supone que en verano el subsuelo esté considerablemente más fresco que el ambiente exterior. (vídeo explicativo en vídeos-proyecto)
El intercambio de calor con el subsuelo, permite proporcionar el mismo confort pero con unas necesidades de energía eléctrica mucho menores. Para realizar ese intercambio se han enterrado dos circuitos horizontales (a una profundidad 1,2 y 2,0 metros) de tubería de polietileno de 1" y de 1.200 metros lineales cada uno. La superficie utilizada, unos 1.000 m2 dispondrá de una cubierta vegetal baja, ya que a tan poca profundidad se depende del aporte de radiación solar sobre el suelo. El líquido (agua con un 25% de anticongelante, propilenglicol al 99%) circula continuamente por el circuito cerrado: se calienta (o enfría, si es verano) y vuelve  de nuevo, accionado por una pequeña bomba. En este punto, el medio circulante cede su calor (o frío) al refrigerante (evaporación) y a continuación este al medio empleado para la calefacción (condensación). Seguidamente, el fluido vuelve al circuito situado en el terreno para obtener más calor, o cederlo si es verano, y volver a realizar el recorrido anterior una y otra vez.
La principal ventaja de esta instalación eficiente es que la inversión que se realiza inicialmente se recupera con relativa rapidez (existen subvenciones del EREN), se puede amortizar en un período de tres a seis años. Además, requieren poco mantenimiento y tienen una larga vida útil. (El compresor de la bomba de calor, el elemento con mayor desgaste, tiene una vida útil de unos 16 años, y el intercambiador con el subsuelo de 50 años) También es menos contaminante, como consecuencia del menor gasto energético, se reduce la emisión de CO2, no emite olores y estéticamente no afecta ya que no hay chimeneas u otros aparatos en el exterior. 
En resumen, la geotermia solar nos permite climatizar y obtener agua caliente sanitaria, con un rendimiento excelente, sin ruidos ya que el cuarto de calderas está bien aislado, sin depender de proveedores de combustible, y con coste de mantenimiento inferior a cualquier otro sistema.

En las fotos superiores se ve el acopio de tubería de polietileno para la geotermia y las conducciones de agua, y diferentes vistas del proceso de enterramiento de los tubos. Para ello abríamos una zanja de 2 m de profundidad, extendíamos dos o cuatro líneas de tubo, separadas 80 cm entre sí, se tapaba la zanja otros 80 cm y se volvían los tubos a 120 cm bajo el nivel del suelo. Los tubos van de norte a sur en una zona y al revés en la otra y se juntan a la altura de la cara norte del edificio, donde están los colectores que por 2 tuberías de 63 mm recorren unos 50 m hasta el cuarto de calderas.

Vista panorámica mirando al sur de la parcela, antes de colocar los colectores. Los tubos llegan todos a unos 70 cm de profundidad. 

SUELO RADIANTE: Nuestro suelo radiante es un sistema de distribución del calor con tubos de polietileno reticulado, colocados 12 cm por debajo de la superficie, con una separación de 10 a 30 cm entre ellos. Desde el depósito de inercia se hace circular por los tubos agua entre 35 y 45ºC, el suelo se mantiene entre 20 y 28ºC y el ambiente entre 18 y 22ºC. El grado de confort que se consigue con este tipo de calor es ideal y barato ya que calentamos agua a 40ºC para mantener la casa a 20ºC. Con los sistemas tradicionales se quema combustible a temperaturas superiores a 800ºC, para calentar agua a 70 u 80ºC y mantener la casa a 20ºC. Es obvio que los saltos térmicos son mucho más altos y, de esto, resultan pérdidas de calor mayores. La bomba de calor "bombea" calor desde un nivel de temperatura inaprovechable (5-10ºC) a otro superior (40-45ºC) útil para calefacción por suelo radiante. La energía consumida en el bombeo es considerablemente menor que la transportada (aproximadamente 3 a 1). La bomba de calor es la selección natural cuando queremos "doble uso" para la fuente de energía (calefacción y aire acondicionado) ya que en verano sólo hay que invertir su funcionamiento y enfriaremos el suelo con agua circulando a 13-15 grados. (Véase vídeo explicativo en "vídeos-proyecto")
Este sistema nos aporta ventajas estéticas y de espacio ya que no hay aparatos de calefacción en la casa (radiadores), es saludable dado que el agradable y uniforme calor de la vivienda y el suelo aseguran un ambiente sano y limpio, sin turbulencias de aire y sin resecar el ambiente. Por esto, el suelo radiante está especialmente recomendado para guarderías, hospitales, residencias y lugares de descanso. Además, es ideal para calefactar volúmenes con grandes alturas ya que el calor se distribuye hasta 2-2,5 m. de altura (el espacio que ocupamos las personas) y reduce al mínimo las pérdidas al no crear bolsas de aire en los techos (típico en los otros sistemas de calefacción). 
El material empleado para las conducciones es polietileno reticulado Wirsbo. Las planchas de aislamiento son de poliestireno expandido de alta densidad.

La instalación del suelo radiante, cuarto de calderas, fontanería y aparatos sanitarios fue realizada por la empresa ubicada en Lerma Instalaciones Arlanza.