Tudo sobre aquecimento geotérmico: como funciona, aplicações e benefícios

Quando chega o inverno frio precisamos aquecer nossa casa para nos sentirmos mais confortáveis. É aí que surgem dúvidas sobre o aquecimento global, a poluição e outros problemas relacionados com a utilização de energia convencional para aquecimento. No entanto, podemos contar com energias renováveis ​​para aquecer as casas. É sobre aquecimento geotérmico.

A energia geotérmica aproveita calor interno da terra para aquecer água e aumentar a temperatura nos edifícios. Este calor, acumulado nas camadas terrestres, pode ser utilizado como fonte de energia sustentável para diversas aplicações domésticas e industriais. Neste artigo vamos explicar tudo sobre o aquecimento geotérmico: seu funcionamento, aplicações, vantagens e muito mais. Se você quer saber como pode aproveitar essa impressionante tecnologia em sua casa, continue lendo! 

O que é energia geotérmica?

A primeira coisa é fazer uma breve revisão do que é energia geotérmica. Esta é a energia armazenada na forma de calor sob a superfície da Terra. Essa energia abrange calor armazenado no solo, águas subterrâneas e rochas, em qualquer temperatura, independentemente da profundidade ou origem.

Graças a este calor acumulado no subsolo, podemos aproveitar a energia geotérmica para fins domésticos e industriais. Dependendo da temperatura em que se encontra, pode ser utilizado para diversos fins:

• fornecer calor para aquecimento, água quente sanitária ou ar condicionado.
• Gerar eletricidade em instalações de alta entalpia (reservatório de alta temperatura).

No contexto do aquecimento geotérmico, utilizamos os recursos de baixa entalpia, em que a temperatura não é suficientemente elevada para gerar eletricidade, mas é ideal para aquecer casas e edifícios de forma eficiente e sustentável.

Como a energia geotérmica é usada?

Estudos mostraram que em profundidades entre 15 e 20 metros, a temperatura do subsolo permanece estável durante todo o ano, independentemente das variações da temperatura externa. Esta temperatura tende a rondar os 15-16ºC em média. Se descermos mais, a temperatura aumenta aproximadamente 3 graus a cada 100 metros, devido ao gradiente geotérmico.

Para aproveitar esta energia, são utilizadas tubulações subterrâneas por onde passa uma fluido de transferência de calor (água misturada com anticongelante), que transporta o calor do subsolo para a superfície. Desta forma, podemos captar o calor natural da Terra e aproveitá-lo para gerar conforto térmico.

Lá três tecnologias principais coleta de calor geotérmico:

• Sistemas horizontais: As tubulações são instaladas em valas com menos de 2 metros de profundidade. São ideais para terrenos grandes, mas precisam de espaço suficiente.
• Sistemas verticais: Tubulações instaladas em poços profundos que variam entre 25 e 100 metros de profundidade. Esta solução é adequada para áreas sem muita superfície de terreno disponível.
• Sistemas de uso direto: Eles usam água subterrânea quente e natural para aquecimento de residências ou processos em grande escala.

Operação de aquecimento geotérmico

Para aumentar a temperatura de uma casa no inverno, um bomba de calor geotérmica. Esta bomba extrai o calor armazenado no subsolo através do fluido de transferência de calor e o transfere para o sistema de aquecimento doméstico.

A operação de uma bomba de calor geotérmica é semelhante a outros sistemas de bomba de calor, mas com uma vantagem fundamental: Temperatura estável da Terra. A bomba não precisa lidar com mudanças extremas de temperatura que afetam outros tipos de bombas (como bombas aerotérmicas), o que melhora sua eficiência.

O processo operacional básico inclui as seguintes etapas:

1. captura de calor: O fluido circula por tubulações subterrâneas e absorve o calor do solo.
2. Troca e compactação: O calor coletado é transferido para um trocador onde um compressor o concentra, aumentando sua temperatura.
3. distribuição: O ar quente ou a água são distribuídos por toda a casa através de radiadores, piso radiante ou sistemas de ventilação.
4. No verão, o sistema pode funcionar ao contrário, absorvendo o calor interior e libertando-o na sub-base para arrefecer os espaços.

La bomba de calor água-água É ideal para sistemas de aquecimento geotérmico. A energia é consumida apenas no funcionamento dos circuladores e do compressor, o que reduz significativamente o gasto de energia elétrica.

Aplicações de aquecimento geotérmico

A energia geotérmica tem diversas aplicações nos campos doméstico e industrial. Embora a sua utilização ainda seja limitada nas habitações, é cada vez mais comum em edifícios sustentáveis ​​e como parte de estratégias de poupança de energia. Algumas dessas aplicações são:

• Aquecimento geotérmico: Utiliza energia subterrânea para aquecer edifícios de forma eficiente.
• Sanitária Água Caliente: Aproveite o calor para gerar água quente.
• Piscinas aquecidas: As bombas de calor geotérmicas também são utilizadas para aquecer piscinas exteriores e interiores.
• solo refrescante: Permite reverter o ciclo em climas quentes, resfriando o solo e resfriando o interior dos edifícios.

O uso combinado de aquecimento geotérmico com energia solar térmica proporciona ainda maior economia de energia, uma vez que ambas as tecnologias se complementam para reduzir a dependência de fontes de energia convencionais.

Vantagens do aquecimento geotérmico

A utilização do aquecimento geotérmico tem vários vantagem importante, tanto económico como ambiental:

• Alta eficiência energética: As bombas de calor geotérmicas são entre 300% e 500% mais eficientes do que os sistemas de aquecimento convencionais.
• Redução de CO2: Este tipo de energia é limpa e reduz drasticamente as emissões de dióxido de carbono.
• Disponibilidade constante: Ao contrário da energia solar ou eólica, a energia geotérmica está disponível durante todo o ano e não depende das condições meteorológicas.
• Baixo custo de manutenção: Os sistemas geotérmicos são confiáveis ​​e requerem pouca manutenção durante sua longa vida útil (até 50 anos).

Considerações antes de instalar um sistema geotérmico

Antes de instalar um sistema de aquecimento geotérmico é necessário realizar um estudo de viabilidade econômica. Nem todas as áreas oferecem os mesmos recursos geotérmicos, por isso deve-se avaliar se o terreno oferece as características ideais para a instalação. Especialmente se for um captura vertical, onde o custo de perfuração de poços pode aumentar o custo inicial.

Embora o custo de instalação seja superior ao de outros sistemas, o investimento pode ser amortizado em 5 a 7 años graças à sua alta eficiência e economia no consumo de energia.

Com um sistema geotérmico, pode desfrutar de uma casa quente no inverno, de um piso refrescante no verão e de água quente sanitária durante todo o ano, reduzindo tanto a sua pegada de carbono como as suas contas de energia.