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Tecnología hogareña
De la Tierra brota la calefacción central
En Suecia es el furor de la temporada invernal: agua que circula desde un pozo de 150 metros de profundidad tempera los hogares. Allá abajo, el líquido se encuentra a 15º C.

10 de marzo de 2003
Fuente: El Mercurio

Evolucionan las distintas formas en que nos protegemos del frío.

Una nueva idea busca aumentar - en las profundidades de la Tierra- la temperatura del agua de un sistema de calefacción central. El resultado: costos más bajos y una mayor eficiencia.

A unos 20 metros de profundidad de la superficie, la temperatura de la tierra es de 10º C en todo el planeta, independientemente de la temperatura atmosférica. A más profundidad, mayor calor; cada 100 metros la temperatura sube 3º C.

Así, si se perfora un orificio de 150 metros de profundidad y se circula agua por cañerías que suben y bajan, el líquido adquirirá la temperatura de la tierra a la mayor profundidad, es decir, 15º C.

Calefacción ecológica

Aunque 15º C no calefacciona un ambiente, sirve como fuente de calor de una compleja estufa.

Drillco Tools, empresa que cuenta con el apoyo de la Escuela de Ingeniería de la Universidad Católica, estudió esa tecnología que hoy calefacciona hogares en Suecia.

En ese país ya existen unos 150 mil pozos calefactores instalados y se excavan más de 14 mil al año. El costo de mantención es bajo, el sistema no requiere más que un mínimo consumo eléctrico.

Luciano Chiang, jefe del Departamento de Ingeniería Mecánica y Metalúrgica de la Universidad Católica, reconoce que la inversión inicial puede ser alta: 9 UF el metro perforado, o sea $22,5 millones por pozo, pero al final, se paga claramente. Los costos de calefaccionar una casa con sistemas convencionales bajan a un 10%, dice. O sea, si alguien gasta $30 mil al mes en calefacción, con el pozo gastará $3 mil.

La solución también se podría estudiar para un condominio o un conjunto habitacional, en cuyo caso se comparten los costos.

De partida, hay que perforar un pozo de 150 metros y de un diámetro suficiente para una cañería de bajada y otra de subida.

El agua fluye por este circuito cerrado impulsada por una pequeña bomba, la cual tiene un consumo de electricidad equivalente al de una ampolleta corriente.

La parte superior de la cañería, que trae el agua a 15º C, pasa por un sistema llamado bomba de calor.

El agua a 15º C optimiza el proceso de esta bomba, que comprime un gas para generar calor. La temperatura alcanza los 40º C. El calor sale al ambiente por medio de un radiador o de una parrilla.

El calor se transfiere

Las cañerías pueden cruzar todas las habitaciones de la casa y mantener una temperatura constante.

La bomba de calor trabaja en varias etapas; compresión, liberación de calor, expansión, licuefacción y recepción de calor del exterior.

Una vez que el gas es comprimido, entrega su calor y se expande ayudado por la temperatura ambiente; alcanza el estado líquido.

Enfriado, el líquido pasa junto a la cañería que trae el agua caliente del pozo. Este contacto transfiere el calor desde el agua al líquido, que se convierte nuevamente en gas antes de entrar al compresor.


Poca energía eléctrica

Y la ronda se repite: el gas es comprimido, libera calor, se enfría, se licua, se calienta, se gasifica, se vuelve a comprimir...

La bomba de calor necesita energía eléctrica, pero sólo para hacer funcionar el compresor. Así, el gasto comparado con una estufa eléctrica es del 5%.

Pero si hay un apagón, la cosa no funciona. Fuera de la bomba del pozo, el compresor, otra bomba hace circular el agua por la parrilla de la calefacción central.

Gas que genera calor

El principio que está detrás de un refrigerador, un aire acondicionado o una bomba de calor es el mismo. Los gases liberan calor cuando se comprimen y frío cuando se expanden. Cuando la misma cantidad de gas ocupa un espacio reducido, sus moléculas se juntan hasta toparse unas con otras. Este contacto forzado produce calor, al igual que una muchedumbre en una habitación pequeña. Éste es el principio de calor latente; las sustancias mantienen su temperatura durante los cambios de estado (gas, líquido o sólido).

Al hervir agua, siempre se mantiene a 100º C. La temperatura no varía hasta que todo el líquido se haya evaporado. Al revés, lo mismo pasa cuando el agua está en estado sólido. El hielo se conserva a 0º C.

Lo que hace la bomba es aprovechar esa energía en forma de calor o frío que libera el gas al cambiar de estado. El compresor comprime y expande alternadamente el gas para producir calor. De esta forma, explica Hernán Chuaqui, profesor de la Facultad de Física de la Universidad Católica, cuando se necesita calefaccionar, el gas comprimido se hace pasar por el interior de la habitación, y se deja enfriar a temperatura ambiente, para que se expanda. En el caso de los refrigeradores es al revés. Se expande dentro y se comprime afuera.

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