Fuentes de energía renovables
El abandono de los combustibles fósiles en el sector energético moderno se ha convertido en una tendencia mundial debido a la creciente conciencia ecológica.
Las fuentes de energía renovables (FER) contribuyen a la mejora del medio ambiente y producen efectos económicos mensurables.
Las FER incluyen fuentes de energía como la eólica, la hídrica, la solar o la biomasa, así como la energía nuclear en un ciclo de combustión cerrado. La energía solar es el mayor recurso renovable disponible para la humanidad. Hasta 86 petavatios de potencia llegan a la Tierra. Esto es 5000 veces más que la demanda mundial de hoy.
Los dispositivos que utilizan fuentes de energía naturales, como bombas de calor o instalaciones con colectores solares, funcionan con intercambiadores de calor de placas soldadas e intercambiadores de calor JAD.
Colectores solares
Los colectores solares son el método más común de usar energía solar. El sistema consta de colectores solares, tanques de almacenamiento, intercambiadores de calor y reguladores, entre otros. La instalación solar no es solo una forma de calentar la casa, sino también de calentar agua caliente sanitaria.
El colector solar absorbe la luz por medio de un absorbedor y calienta propilenglicol, que se convierte en el portador de calor. Luego el fluido se hace llegar al intercambiador de calor en el tanque mediante una bomba de circulación. La energía térmica se transfiere al agua en el tanque. Si la luz solar no es suficiente para calentar el agua, ésta se calienta mediante un sistema de calefacción convencional.
Los sistemas solares modernos funcionan de forma eficiente en cualquier época del año. Su uso no provoca emisiones de CO2 ni gases de escape nocivos para la atmósfera. El sistema también se puede conectar a una instalación existente. La inversión en el sistema solar puede amortizarse en pocos años. El usuario recibirá una fuente de calor adicional que no reemplazará por completo la instalación, pero puede reducir de forma significativa los costes.
Bomba de calor
El principio del funcionamiento de la bomba de calor consiste en el uso de energía térmica extraída del entorno natural (fuente de calor inferior) para la calefacción y la producción de agua caliente sanitaria (fuente de calor superior). Este proceso se lleva a cabo a través de un circuito de refrigeración en el que se produce un proceso de compresión y expansión del medio de trabajo. El evaporador y el condensador, junto al compresor y la válvula de expansión, constituyen los elementos principales del circuito y utilizan la energía generada en los circuitos intermedios. El funcionamiento de una bomba de calor con compresor puede basarse en el uso de recursos energéticos naturales, cuyas fuentes son: el suelo, el aire atmosférico, las aguas superficiales o las subterráneas.
Las bombas de calor se utilizan cada vez más en las construcciones modernas con eficiencia energética. Se pueden automatizar, no necesitan mantenimiento y resultan económicas. Con una bomba de calor instalada correctamente, las facturas de calefacción doméstica se reducirán mucho en comparación con los sistemas convencionales, y el gasto de inversión se amortizará con rapidez.
Geotérmica
La energía geotérmica se clasifica como una fuente de energía renovable. Proviene de rocas, agua o suelo. Se puede tomar por medio de bombas de calor del suelo o por medio de mantos acuíferos más profundos con agua caliente. También es posible utilizar la energía térmica de las rocas en las que se bombea agua fría y se recibe agua caliente después del calentamiento. A una profundidad de 15 a 18 m, la temperatura del suelo se mantiene constante durante todo el año. A medida que se avanza en profundidad, la temperatura aumentará una media de 3 °C cada 100 metros.
Actualmente, la energía geotérmica se utiliza en varias docenas de países. Es la fuente de energía más importante de Islandia y Filipinas. La calefacción y la refrigeración con el uso de una bomba de calor es una tecnología de calefacción amigable y económica.
Recepción de energía del suelo
Las bombas del suelo son dispositivos que se pueden utilizar para calentar habitaciones, así como para preparar agua caliente y para enfriamiento. Durante el enfriamiento, el suelo se regenera de manera artificial. El exceso de calor se descarga fuera del edificio y se almacena en el suelo. Gracias a la regeneración activa del suelo, aumenta la eficiencia de la bomba de calor.
Recepción de energía de aguas geotérmicas
Debido a que el agua geotérmica a menudo contiene partículas sólidas y sustancias químicas, es importante seleccionar los intercambiadores de calor adecuados. El intercambiador debe ser resistente a medios agresivos y caracterizarse por una alta eficiencia.
Se distinguen tres sistemas básicos para recibir energía de las aguas geotérmicas:
- un sistema monovalente: es un sistema autosuficiente, que produce energía térmica a través de una instalación geotérmica. Esta solución se utiliza en condiciones de alta temperatura. El sistema monovalente también se utiliza con el uso de un sistema en cascada;
- sistema bivalente: es un sistema en el que la producción de calor es asistida por dispositivos convencionales durante la mayor demanda por parte de los receptores. El sistema requiere la instalación de una fuente de calor adicional, lo que aumenta los costes de inversión;
- sistema combinado: la producción de calor tiene lugar simultáneamente en la instalación geotérmica y en los dispositivos instalados en la sala de calderas tradicional.
