POZOS PROVENZALES PARA APLICACIÓN EN CLIMATIZACIÓN TIPO CONFORT

...

Con la solución para la temperatura de la tierra en función de la profundidad y del tiempo mostrada en la expresión (1.3), se obtienen varias curvas de temperatura según el período, las cuales convergen a medida que aumenta la profundidad.

[pic 15]

- TIPOS DE CONFIGURACIONES EN POZOS PROVENZALES

Diferentes empresas se dedican al cálculo, implementación y conservación de los sistemas de climatización de pozos provenzales, la composición del sistema del pozo depende de los requerimientos del proyecto, es decir: el uso que se le va dar a este, la superficie a climatizar, el espacio con el que se cuenta para la instalación del sistema, la cantidad de calefacción y refrigeración que se exija, además el caudal del aire demandado del espacio a atempar. Después del análisis de algunos proyectos, y tomando en cuenta la descripción de los diferentes tipos de configuración de sistemas dados por la empresa REHAU, se ha llegado a determinar tres tipos diferentes de configuración de sistemas de tubos enterrados: tipo bloque Techelmann (bloque – rejilla), distribución Techelmann (rejilla) y directos aislados (anillo). Estos tipos de distribución varían entre sí por el número, y la distribución de los de los tubos horizontales (GROUP REHAU, 2010)

Nuestro estudio se basara en la configuración tipo directos aislados por anillos para la climatización tipo confort de una vivienda familiar.

[pic 16]

- ELEMENTOS QUE COMPONEN UN POZO PROVENZAL

- Intercambiador térmico: el tubo

El tubo tiene como función realizar un intercambio térmico entre el flujo de aire y el suelo (o cualquier otro material que tenga una capacidad térmica importante debida a la masa). El tubo debe cumplir las siguientes condiciones:

- “resistir la corrosión, pues estará en contacto permanente con el aire y el agua.

- resistir el aplastamiento debido al hecho de estar enterrado, inmerso o del eventual tráfico automotriz sobre la superficie.

- resistir ligeras deformaciones para soportar movimientos del terreno sin romperse.

- no ser poroso ni permeable para evitar cualquier tipo de contaminación.

- resistir un tratamiento químico o térmico destinado a remediar una contaminación accidental o una contaminación del flujo aéreo debida a un agente presente en el tubo.

- tener el interior liso para facilitar la evacuación de condensados.

- si el tubo está compuesto por varias piezas las uniones deben de cumplir también con estas características.”

- La circulación del aire:

Puede ser de forma pasiva, ya sea por la sobrepresión en la entrada del tubo o una depresión a la salida del tubo mediante una chimenea solar; o mecánicamente gracias a una ventilación motorizada apropiada.

- Protecciones contra la contaminación:

Se debe renovar el aire que fluye al interior y no permitir la contaminación interna lo que contribuye a limitar las pérdidas térmicas; los agentes contaminantes que se producen en el pozo pueden ser evacuados en forma de gas y afectar la vida humana por inhalación de dióxido de carbono o radón; por esto debe contar con protección de rejillas y filtros. (GROUP REHAU, s. f.)

- ANTECEDENTES

Dentro de las energías renovables nos encontramos con la energía geotérmica, siendo esta lo suficientemente grande, para darle diferentes usos y aplicaciones; es por esto que los sistemas geotérmicos al ser empleados, traen consigo una serie de ventajas en cuanto a costos de producción y de menor contaminación. Cuantificando esta energía y las temperaturas alcanzadas al estar bajo tierra en términos de flujo de calor y gradiente de temperatura.

Este concepto de geotermia o energía geotérmica es la combinación de dos palabras griegas; geo (tierra) y therm (calor). Todo lo referente a energía geotérmica y sus recursos son puntos de aglomeración de calor subterráneo, pudiendo ser este calor extraído y utilizado como una forma de ahorro ecológico (menos contaminación) y económico actualmente y aplicados a sistemas de refrigeración tipo confort en los hogares generando un pensamiento amigable con el medio ambiente.

Esta técnica de pozos provenzales tiene su origen en los refugios y las grutas naturales o perforaciones en rocas blandas; esto fue parte una la vida ancestral en la época neolítica. Aunque estas cavernas para poder ser confortables se basaron en la aplicación correcta de ciertas características climáticas del lugar y de la ubicación de esta referente al sol; aunque su nombre pozo provenzal provenga de las construcciones tradicionales del sur de Francia.

El sistema de refrigeración conocido como pozos provenzales o tubos enterrados tierra – aire, que aprovecha esta energía geotérmica mediante la transferencia e intercambio de calor. Este puede ser un poco complejo dado que tiene una relación con las condiciones climáticas e hidrogeológicas a nivel local del lugar en donde se quiera implementar este sistema.

[pic 17][pic 18]

En el año 2006 un estudio sobre climatización nos muestra que el calor de baja entalpia disponible, conocido como calor residual, energía geotermia, energía de biomasa etc., se encuentra en grandes cantidades; con un potencial en la geotermia para la generación de energía aplicada a la climatización.

Mediante el ciclo de absorción de calor se permite que también exista un intercambio en donde existe un medio de transporte en este caso un fluido de trabajo lo que es una mezcla no isotrópica; los actuales avances tecnológicos permiten mejorar los ciclos de intercambio de calor.

Últimamente las ventajas que ha demostrado el ciclo de refrigeración/absorción nos muestran las aplicaciones que este puede tener en diversos esquemas de procesos prácticos; además de la climatización tipo confort. (Zheng, Chen, Qi, & Jin, 2006)

En el estudio propuesto por Ghosal & Tiwari se propone un modelo térmico que investiga el potencial y como utilizar la energía térmica que se encuentra almacenada en la tierra para climatización y así disminuir el efecto invernadero con la ayuda del suelo como un intercambiador de calor según