Un grupo de investigadores del Instituto ITACA de la Universidad Politécnica de Valencia (UPV) han desarrollado un nuevo diseño de intercambiador de calor enterrado que mejora la eficiencia de los sistemas de climatización mediante bomba de calor geotérmica.
Los sistemas de aire acondicionado con bomba de calor geotérmica aprovechan el calor almacenado en la tierra para calentar y enfriar edificios de manera eficiente. Para ello utilizan tuberías enterradas que aprovechan la temperatura casi constante del suelo para transferir calor al interior de los edificios en invierno y eliminar el exceso de calor en verano.
Estos sistemas geotérmicos ofrecen grandes ahorros en los costes energéticos a largo plazo y proporcionan un confort térmico constante y uniforme en el interior de los edificios.
Mejora de la eficiencia en sistemas de climatización
Los investigadores de la UPV han desarrollado un diseño Trilobular que incluye un tubo central de subida y tres tubos satélite de bajada construidos con materiales de alta conductividad térmica. La principal ventaja es su superior eficiencia térmica respecto a los sistemas tradicionales. Este importante avance no sólo reduce considerablemente los costes de instalación de un sistema geotérmico, sino que también facilita su diseño e instalación, abriendo nuevas oportunidades en el campo de la climatización geotérmica.
La propuesta de los investigadores de la UPV destaca por el uso de materiales innovadores para estos sistemas de aire acondicionado: el tubo central está diseñado con un material compuesto térmicamente muy aislante, mientras que los tubos satélite utilizan un material plástico de alta conductividad. Esta combinación de materiales asegura una eficiente transferencia de calor con el suelo, permitiendo un mayor rendimiento térmico.
Para evaluar la eficiencia de este diseño se ejecutaron pruebas térmicas (TRT) en el laboratorio de geotermia de la Universidad Politécnica de Valencia. Tras las pruebas, los resultados experimentales demostraron que el nuevo sistema tiene una temperatura significativamente menor que los intercambiadores de calor de pozo convencionales, lo que permite una mayor eficiencia en la inyección de calor.
Según los investigadores, estos resultados tienen implicaciones importantes para la industria de la energía geotérmica y ofrecen una alternativa energética prometedora para el futuro de la calefacción y refrigeración de edificios, contribuyendo a la lucha contra el cambio climático y la promoción de las energías renovables.