Uso de energía geotérmica para el acondicionamiento de viviendas

(Noticiero Tecnológico Semanal INTI) Un equipo de especialistas evaluó el uso de energía geotérmica para el acondicionamiento de viviendas. Esto fue posible gracias a la utilización de una casa prototipo, a partir de la cual se demostró que el aprovechamiento de la temperatura de la tierra representa una alternativa ambiental y un importante ahorro energético.

La tierra se comporta como un gran colector y acumulador de energía, porque su baja conductividad térmica hace que la penetración del calor en el suelo sea muy lenta, al igual que su enfriamiento. Si se lograra aprovechar esa estabilidad térmica para acondicionar ambientes, ello podría redundar en una enorme ventaja en lo que hace al consumo energético.

Con esta motivación, especialistas del Ente Nacional Regulador del Gas (ENARGAS), la Universidad Nacional de San Martín (UNSAM) y del Instituto Nacional de Tecnología Industrial (INTI) realizaron un estudio para caracterizar las propiedades térmicas del suelo en la provincia de Buenos Aires y explorar la potencialidad del uso de tubos enterrados como medio de acondicionamiento térmico de ambientes.

El estudio fue realizado en la Casa E, una vivienda prototipo proporcionada por la Empresa BASF Argentina que se encuentra radicada en la localidad de Tortuguitas, provincia de Buenos Aires.

Este trabajo es de gran interés si se tiene en cuenta que aproximadamente el 30% de la energía que se consume en el país se utiliza en viviendas y edificios, y cerca de la mitad de esta energía se utiliza para el acondicionamiento térmico de ambientes.

De acuerdo a los datos obtenidos, a partir de la variación media de temperaturas a lo largo de todo el año y de las propiedades térmicas del suelo, sumada la implementación de tecnologías adecuadas, se pueden lograr en las viviendas ahorros importantes en relación a los gastos de refrigeración y calefacción del aire de reposición.

¿Cómo aprovechar la energía geotérmica?

A unos pocos metros de la superficie, la temperatura del suelo es estable todo el año y próxima a los 17°C, muy cercana a la temperatura de confort. Por eso con sistemas muy simples es posible aprovechar ese reservorio térmico para construir un acondicionador de aire natural, que reduzca el uso de energía y consecuentemente las emisiones de gases de efecto de invernadero. Este sistema genera ambientes confortables térmicamente tanto en invierno (calefacción) como en verano (aire acondicionado).

Las propiedades térmicas del suelo hacen que las variaciones diurnas de la temperatura no penetren más allá de los 0,5 metros, pero las variaciones anuales llegan hasta una profundidad de 4 metros. Más allá de estas profundidades, la temperatura de la tierra se mantiene constante todo el año.

Para poder aprovechar este recurso, los tubos deben estar enterrados a una profundidad no menor a un 1,5 metros, dependiendo del suelo del lugar. En la casa prototipo de BASF, que tiene una superficie de 65 m2, se utilizaron tubos de 20 centímetros de diámetro, con 78 metros de longitud y se ubicaron a 1,8 metros de profundidad.

Con el aire fluyendo a una velocidad de 5 m/s se observó -a lo largo de los 49 días que duró el ensayo- que la temperatura de salida del tubo osciló entre 19ºC y 24ºC, que es un rango de temperatura confort.

Para que este esquema de acondicionamiento sea adecuado resulta necesario que se minimicen las pérdidas de calor. Por lo tanto es menester que la vivienda tenga condiciones de aislación térmicas adecuadas. Además de las ventajas ambientales, utilizar este método de acondicionamiento térmico puede resultar un aporte interesante para disminuir importaciones de energía, preservar los recursos naturales y fomentar la construcción de casas bioclimáticas.

Fotos de la CasaE

CasaE (Casa de la Eficiencia Energética)
http://www.basf.com.ar/lacasae/

Fuente: NTS Nº 384 (Noticiero Tecnológico Semanal) del INTI (Instituto Nacional de Tecnologia Industrial)

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