ES2398977B1 - Sistema de transferencia geotérmica autónoma entre subsuelos. - Google Patents
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Abstract
Sistema de transferencia geotérmica autónoma entre subsuelos.#El sistema está previsto para establecer una trasferencia térmica a diferentes niveles geotérmicos, basándose en las diferentes temperaturas del terreno a las diversas profundidades, aplicando la geotermia vertical y la difusión de ésta en otro nivel geotérmico por superficie radiante, para lo cual se han previsto unas prospecciones geotérmicas (2) de forma bi-direccional, mediante las que se consigue aprovechar el potencial energético de la tierra para atemperar el subsuelo y en consecuencia calentar, por ejemplo, un ?green? de un campo de golf en invierno o refrescar el mismo en verano. A las prospecciones geotérmicas (2) se le asocian respectivos colectores (3) para el fluido caloportador, siendo éste recirculado de forma continúa mediante bombas de recirculación (6) establecidas bajo el suelo, por ejemplo, en un ?green? (1). El funcionamiento de los medios que participan en el sistema, en su alimentación eléctrica, se efectúa mediante una fuente de energía renovable (8) que puede ser solar o fotovoltaica, asociada a medios de regulación (9) y a un acumulador (10).
Description
- SISTEMA DE TRANSFERENCIA GEOTÉRMICA AUTÓNOMA ENTRE SUBSUELOS
- 5
- OBJETO DE LA INVENCIÓN
- 1O 15
- La presente invención se refiere a un sistema de transferencia geotérmica autónoma entre subsuelos, que se basa en el aprovechamiento de la energía geotérmica para climatización de un subsuelo productivo, en orden a mantener la calidad de la superficie productiva durante todo el año, independientemente de la climatología adversa que pueda sufrir exteriormente dicha superficie, como son heladas en invierno y exceso de calor en verano.
- 20
- El objeto de la invención es mantener durante todo el año unas temperaturas óptimas, basándose en el aprovechamiento del potencial energético de la tierra para realizar una transferencia térmica entre diferentes niveles de subsuelos, trasladándose el potencial energético de un subsuelo a otro y viceversa, según sea la diferencia de potencial térmico a favor o en contra entre ellos.
- 25
- ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
- Son conocidos los sistemas de suelos radiantes, así como las propiedades de la geotermia para conseguir gradientes de temperatura. Igualmente es conocida la captación de energía eléctrica de la luz solar.
Sin embargo en cada uno de los casos mencionados, nunca el balance energético final es cero.
Concretamente, en algunos campos de fútbol y otras partes o lugares, existen disposiciones radiantes subterráneas bajo el césped, con el fin de evitar las heladas, fundir el hielo y la nieve, aportando un elevado salto térmico respecto al exterior para mayor efectividad, producido por las mas diversas fuentes de producción de energía térmica o con posibles captaciones geotérmicas, en el mejor de los casos.
Ahora bien, el denominador común en la forma de conseguir un salto térmico en los casos anteriormente referidos, es que el balance energético es muy elevado, siendo por ello las aplicaciones puntuales, en el lugar y el tiempo de aplicación, claro reflejo de que resulta un gran gasto.
Hasta el momento no se ha encontrado un sistema global de gestión y reutilización de las diferentes energías, para llegar al final del ciclo a un balance energético cero y obtener además una aplicación ventajosa, que es básicamente lo que se preconiza con la presente invención.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
El sistema de la invención ha sido concebido para resolver la problemática anteriormente expuesta, en base a una solución sencilla pero enormemente eficaz y ventajosa, basándose en unas prospecciones geotérmicas para atemperar el subsuelo y en consecuencia calentar dicho subsuelo productivo en invierno y refrescarlo en verano, trasladando ese potencial energético del subsuelo a través de prospecciones geotérmicas a la superficie y viceversa, según la diferencia de potencial térmico a favor o en contra.
El sistema incluye además unos colectores para un fluido caloportador, así como elementos de regulación y control necesarios, comprendiendo además unos medios de circulación directa y continua de dicho fluido caloportador, mediante bombas de circulación de muy bajo consumo, de manera que mediante éstas se producirá la circulación del fluido caloportador entre las prospecciones geotérmicas y bajo la superficie del subsuelo productivo, consiguiendo así el calentamiento bajo dicha superficie en invierno y el refrescamiento en verano, simulando una eterna pnmavera bajo la superficie, potenciando el crecimiento de la correspondiente hierba.
Asimismo, se ha previsto que para mejorar la eficiencia energética, el sistema se complementa con medios de generación eléctrica, como son placas fotovoltaicas, solares, etc., que proporcionan toda la energía eléctrica necesaria al sistema, tanto para su funcionamiento como para la recogida de datos.
Preferentemente el sistema está previsto para su aplicación en campos de golf, y concretamente en los "green".
De acuerdo con lo anteriormente comentado, las ventajas y prestaciones derivadas del sistema pueden resumirse en las siguientes:
El impacto ecológico y visual de la instalación correspondiente es mínimo.
- -
- El subsuelo productivo o "green" en el que se ha aplicado el sistema, estará en perfecto estado, permitiendo el juego en los "green" durante todo el año.
- -
- Los costes de mantenimiento de los subsuelos productivos en los que es aplicado el sistema de la invención, como pueden ser los "green", se reducen notablemente al no deteriorarse dicho subsuelo.
- -
- El sistema resulta una solución energética totalmente autosuficiente, ya que genera calor y frío de forma autónoma al complementarse con las placas solares fotovoltaicas o incluso con otro sistema de energía renovable, como puede ser la energía eólica.
- -
- No existen gastos de consumo energético, reduciéndose los gastos a los de amortización de la inversión.
- -
- Se utiliza energía renovable 100% , con O% de emisiones de C02 , ya que al emplear energías renovables en todo el sistema, tanto para producir calor como electricidad, se consigue no utilizar combustibles fósiles y no producir C02 en todo el sistema.
- -
- El sistema es susceptible de la monitorización y telegestión, pudiéndose controlar desde el puesto que se ubicará en una edificación del campo de golf, cuando el sistema es aplicable al atemperado de "greenes".
-La transferencia térmica en el subsuelo productivo o capas que se puedan establecer en el mismo, es bi-direccional, generando un atemperado perpetuo. -La transferencia térmica se efectúa de forma autónoma al ser alimentados los elementos de recirculación, regulación y control mediante energías renovables, haciendo el sistema totalmente autónomo.
- -
- Las prospecciones geotérmicas verticales realizadas para la transferencia geotérmica, pueden distribuirse en un único nivel para generar una superficie radiante, o bien distribuirlas en varias superficies radiantes a escasas distancias, pasando de una forma laminar radiante a una forma volumétrica radiante, que evidentemente es mucho mas estable a los cambios térmicos circundantes.
Para complementar la descripción que seguidamente se va a realizar y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:
La figura l.-Muestra una representación esquemática de la aplicación del sistema de trasferencia geotérmica aplicable en un "green" de un campo de golf.
La figura 2.-Muestra un detalle ampliado de las prospecciones geotérmicas que se realizan en un subsuelo, con un bi-direccionamiento del fluido caloportador entre correspondientes colectores.
La figura 3.-Muestra un detalle en planta superior de lo que es el contorno superior correspondiente a, por ejemplo, un "green" de un campo de golf.
La figura 4.-Muestra, finalmente, un detalle ampliado de los medios que participan en la generación de energía y en los medios de recirculación continua del fluido caloportador.
REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN
Como se puede ver en las figuras referidas, el sistema, preferentemente aplicado en un "green" (1) de un campo de golf, se basa en unas prospecciones geotérmicas (2) realizadas sobre el propio terreno, determinando un sistema de captación de energía, de manera que mediante esas prospecciones geotérmicas (2) se consigue alcanzar un potencial térmico deseado, y conectadas las mismas a respectivos colectores (3) y de control ( 4) necesarios.
Mediante dichas prospecciones geotérmicas (2) se aprovecha el potencial energético de la tierra, cuyo nivel de superficie es el referenciado con el número (5), y bajo el cual se encuentra, por ejemplo, el subsuelo productivo de lo que es un "green" ( 1). Es decir, que el aludido "green"
(1) se calienta en invierno y se refresca en verano, por medio del traslado del potencial energético del subsuelo a través de las prospecciones geotérmicas (2) a la superficie y viceversa.
El sistema incluye además unos medios de distribución de la propia captación energética, según una recirculación continua, por medio de unas bombas de circulación (6) de muy bajo consumo, de manera que mediante estas bombas ( 6) se producirá la circulación del fluido caloportador entre las prospecciones geotérmicas (2), bajo la superficie del "green" (1), consiguiendo así el calentamiento bajo dicha superficie en
- invierno y refrescamiento en verano, potenciando así el crecimiento de la
- correspondiente hierba.
- Esa distribución de potencial energético mediante las
- 5
- prospecciones geotérmicas (2), se distribuye en, al menos, un nivel (7) del
- "green" (1), para generar una superficie radiante, o bien a varias
- superficies radiantes (7) a escasa distancia, como se representa en la figura
- 1, pasando de la forma laminar radiante a una fórmula volumétrica
- radiante, que evidentemente es mucho mas estable a los cambios térmicos
- 1 O
- circundantes.
- El sistema puede funcionar de forma autónoma, tanto en lo que
- se refiere a las bombas de recirculación (6) como a los medios de
- regulación y control, e incluso de la domótica si se precisara, para lo cual
- 15
- se ha previsto la incorporación de un subsistema de energía renovable, que
- puede ser eólica, solar, etc, representándose en la figura 4 un sistema de
- energía renovable solar (8) asociada a correspondientes elementos de
- regulación (9) y a medios de acumulación (10) para en momentos de
- ausencia de generación de la energía, acumular la misma y poder ser
- 20
- utilizada posteriormente mediante la transferencia o recirculación que
- realizan las bombas ( 6).
- En base a todo ello, es evidente que la transferencia energética
- resulta con un coste cero, y lo que es mas importante, respetando los
- 25
- diversos protocolos de protección de la atmósfera y medio ambientales,
- todo ello en base a una realización simple, de fácil implantación, sencillo
- manejo y con un alto grado de eficiencia.
Claims (1)
- REIVINDICACIONES1a.-Sistema de transferencia geotérmica autónoma entre subsuelos, que basándose en el aprovechamiento de la energía geotérmica para la climatización de un subsuelo productivo, como puede ser el "green" de un campo de golf, y conseguir que se mantenga la calidad de la superficie productiva durante todo el año, independientemente de la climatología adversa que pueda sufrir exteriormente dicha superficie, como pueden ser heladas en invierno y exceso de calor en verano, se caracteriza porque incluye una serie de prospecciones geotérmicas (2) mediante las que se realiza una trasferencia de potencial energético del propio subsuelo a la superficie y viceversa, de acuerdo con la diferencia de potencial térmico a favor o en contra, con la particularidad de que dichas prospecciones geotérmicas (2) como su sistema de captación de energía térmica, está asociado a unos colectores (3) para un fluido caloportador que se hace recircular de forma continua mediante correspondientes bombas de recirculación ( 6), efectuándose dicha distribución a una o mas capas que establecen superficies radiantes (7) en el propio subsuelo o en su caso en el "green" (1) en el que se aplique; habiéndose previsto además una fuente de energía renovable (8), para la alimentación eléctrica tanto de las bombas de
- recirculación
- continua (6) de fluido calo portador, como de los
- correspondientes
- medios de regulación y control (4) con que se
- complementa el propio sistema.
2a .-Sistema de transferencia geotérmica autónoma entre subsuelos, según reivindicación 1, caracterizado porque las prospecciones geotérmicas (2) están realizadas de forma bi-direccional para generar un atemperado perpetuo sobre el subsuelo correspondiente.3a.-Sistema de transferencia geotérmica autónoma entre subsuelos, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la fuente de generación de energía renovable (8), está asociada a elementos de regulación (9) y a un acumulador (10) para su posterior aplicación en el funcionamiento de las bombas de recirculación ( 6) y demás elementos de5 control y regulación (4) que participan en el sistema.
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