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Generación de la potencia frigorífica
2.1.2
Refrigeración pasiva con agua subterránea
Según la norma VDI 4640, en muchas regiones es deseable el
enfriamiento del agua subterránea p. ej. mediante el uso de una
bomba de calor para calefacción, mientras que el aumento de
temperatura como resultado de la refrigeración sólo es admisible
dentro de límites muy estrechos.
En caso de aplicar calor al agua subterránea no se debe exceder
de ninguna manera una temperatura de 20 °C. Además, el
cambio de temperatura del agua subterránea que retorne al
pozo de absorción no debe exceder 6 K.
2.1.3
Refrigeración pasiva con colectores geotérmicos horizontales
Por lo general, los colectores de superficie geotérmicos que se
instalan horizontalmente cerca de la superficie no son
adecuados como fuente de frío segura para la refrigeración
pasiva. La Fig. 2.2, pág. 9 muestra la curva anual de temperatura
que prueba que durante el verano las temperaturas en la zona
cercana a la superficie son demasiado altas para una
refrigeración eficaz. A principios de agosto, la temperatura del
colector sobrepasa los 15 °C (sin que se le aplique calor).
La aplicación de calor de escape aumenta la temperatura del
colector que funciona en cierta forma como acumulador de
energía. Según la norma VDI 4640 hoja 3, 3.2, en este caso se
corre el riesgo de dañar las flora y fauna en la superficie.
NOTA
Refrigerando el sistema por medio de un colector de superficie, se corre
el riesgo de desecar la tierra del entorno. Esto generaría una depresión
superficial disminuyendo el contacto entre la tierra y el colector, lo que a
su vez afectaría el rendimiento del modo calefacción.
2.1.4
Refrigeración pasiva con sondas geotérmicas
Si se utilizan sondas geotérmicas se aprovecha el nivel de
temperatura constante (aprox. 10 °C) de las capas de tierra más
profundas como fuente de frío para la refrigeración. Como se
trata de un circuito cerrado, no se hace necesario observar las
disposiciones legales relacionadas con el manejo de aguas
(véase Fig. 2.1, pág. 8).
NOTA
El nivel de temperatura al interior de ciudades grandes suele ser mucho
más alto que en áreas rurales, esto puede hacer impracticable una
refrigeración pasiva.
Fig. 2.3:
Estación de refrigeración pasiva para bombas de calor tierra/agua
www.dimplex.de
Conclusión:
Es posible una refrigeración pasiva con agua subterránea. Los
intercambiadores de calor y volúmenes de caudal se deben
configurar de tal modo que el agua que retorne al pozo de
absorción se caliente como máximo a 6 K. Además, se deben
tener en cuenta los diferentes requisitos impuestos por las
autoridades ambientales locales. Mediante un análisis del agua
se debe verificar si el material del intercambiador de calor es
compatible con el agua disponible.
Fig. 2.2:
Temperaturas de la tierra cercanas a la superficie en °C (tierra
intacta).
Las potencias frigoríficas transferibles normalmente alcanzan a
cubrir las áreas de habitación, ya que la refrigeración sólo es
necesaria pocos días al año. Al refrigerar permanentemente, p.
ej. en el sector industrial o debido a altas cargas frigoríficas
originadas por cargas térmicas internas (p. ej. luz, personas,
equipos eléctricos), la sonda geotérmica se va calentando poco
a poco, lo que reduce la potencia frigorífica máxima.
NOTA
De hacerse necesario garantizar ciertas potencias frigoríficas o si el
consumo anual de refrigeración es superior al de calefacción, se debe
configurar la sonda geotérmica para el modo calefacción y refrigeración.
Un cálculo exacto de la potencia teniendo en cuenta el calentamiento de
la sonda sólo es posible mediante una simulación numérica con los
correspondientes programas de software y disponiendo de los
respectivos conocimientos geológicos e hidrogeológicos.
2.1.4
9
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