Una instalación geotérmica para vivienda utiliza una bomba de calor para intercambiar energía con el terreno y producir calefacción, refrigeración y, según el sistema, agua caliente sanitaria. No genera electricidad ni necesita encontrar agua a gran temperatura: aprovecha la relativa estabilidad térmica del subsuelo mediante captadores enterrados.
La geotermia somera puede ofrecer un rendimiento estable, pero no es automáticamente la mejor solución para cualquier parcela. Su viabilidad depende de las cargas del edificio, el terreno, el espacio disponible, la perforación, el sistema de emisión, el uso anual y la inversión necesaria.
Geotermia somera y geotermia profunda no son lo mismo
El término geotermia engloba aplicaciones muy diferentes:
- Geotermia profunda: aprovecha recursos a temperaturas elevadas para usos térmicos directos o, cuando las condiciones lo permiten, generación eléctrica.
- Geotermia somera o de muy baja entalpía: intercambia calor con las capas próximas del terreno y trabaja normalmente junto con una bomba de calor para climatizar edificios.
En una casa geotérmica se utiliza la segunda. La instalación no extrae vapor para mover una turbina. El terreno actúa como fuente de energía en invierno y como sumidero en verano, mientras la bomba de calor eleva o reduce el nivel térmico hasta el requerido por el edificio.
Cómo funciona una instalación geotérmica
El sistema puede dividirse en cuatro partes:
- Captación geotérmica: tuberías enterradas intercambian energía con el terreno o, en un sistema abierto, con agua subterránea.
- Bomba de calor: transfiere la energía entre el circuito de captación y el circuito del edificio mediante un ciclo frigorífico.
- Distribución interior: suelo radiante-refrescante, fancoils, unidades de tratamiento de aire u otros emisores entregan o retiran calor de los espacios.
- Regulación y acumulación: controles, bombas, depósitos y válvulas coordinan temperaturas, caudales, horarios y producción de ACS cuando proceda.
En calefacción, el sistema toma energía del terreno y la entrega al edificio. En refrigeración reversible, extrae calor del edificio y lo disipa en el subsuelo. Algunos diseños permiten refrigeración pasiva o free cooling, utilizando el terreno con un consumo auxiliar reducido cuando las temperaturas disponibles son adecuadas.
Tipos de captación geotérmica
Captación vertical de circuito cerrado
Se ejecutan uno o varios sondeos en los que se introducen sondas selladas. Un fluido —habitualmente agua con anticongelante cuando resulta necesario— circula por el interior sin entrar en contacto con el terreno. Ocupa poca superficie, pero requiere perforación, estudio de la geología y una ejecución especializada.
Captación horizontal de circuito cerrado
Las tuberías se entierran a menor profundidad ocupando una superficie mayor. Puede reducir el coste de perforación cuando la parcela dispone de espacio libre, aunque su comportamiento está más influido por las condiciones superficiales, la humedad del terreno, la vegetación y futuros movimientos de tierras.
Cimentaciones termoactivas
Las tuberías de intercambio se integran en pilotes, losas u otros elementos de cimentación proyectados para ello. La coordinación entre estructura, geotecnia e instalación debe realizarse desde las primeras fases del proyecto.
Circuito abierto
Utiliza agua subterránea captada mediante pozo y la devuelve de acuerdo con el diseño y las autorizaciones aplicables. Exige conocer caudal, calidad del agua, comportamiento del acuífero, riesgos de incrustación o corrosión y condiciones administrativas. No debe confundirse con una sonda cerrada.
El terreno no está siempre a 17 °C
Una simplificación habitual consiste en asignar una única temperatura al subsuelo. En realidad, depende de la localización, la profundidad, la conductividad térmica, la humedad, el flujo de agua, la geología y el historial térmico del campo de captación.
A suficiente profundidad se reduce la oscilación diaria y estacional respecto al aire exterior, lo que proporciona condiciones más estables para la bomba de calor. Sin embargo, el dimensionado no puede basarse únicamente en una temperatura media: debe comprobar cuánto calor se extraerá y rechazará a lo largo del año y cómo evolucionará el terreno durante la vida útil.
Qué rendimiento puede tener
El rendimiento instantáneo de una bomba de calor se expresa mediante COP en calefacción y EER en refrigeración. Para valorar una instalación real interesa más el comportamiento estacional, que incorpora variaciones de carga, temperaturas, bombas de circulación, controles y horas de uso.
La geotermia puede trabajar con temperaturas de intercambio más estables que una bomba de calor aerotérmica, pero también necesita electricidad. Su fracción renovable depende del rendimiento medio estacional y de las condiciones reglamentarias; no debe presentarse como energía gratuita.
Los emisores de baja temperatura, como el suelo radiante, suelen favorecer el rendimiento en calefacción. Para refrigeración deben comprobarse humedad y temperatura superficial para evitar condensaciones. Los fancoils permiten controlar carga sensible y, según el diseño, deshumidificación.
Qué debe estudiarse antes de instalar geotermia
- Demanda del edificio: cargas de calefacción y refrigeración, ACS, horarios y simultaneidad.
- Diseño pasivo: aislamiento, estanqueidad, orientación y protección solar deben reducir primero la demanda.
- Terreno: estratigrafía, conductividad, humedad, aguas subterráneas y facilidad de perforación.
- Parcela: superficie disponible, accesos de maquinaria, separaciones, construcciones existentes y futuras ampliaciones.
- Balance anual: energía extraída y rechazada para evitar una deriva térmica progresiva del campo.
- Sistema interior: temperaturas de impulsión, emisores, ventilación, control de humedad y producción de ACS.
- Electricidad: potencia disponible, consumo de la bomba de calor y equipos auxiliares.
- Tramitación: permisos de obra, perforación, ocupación del subsuelo y, cuando exista agua subterránea, autorizaciones específicas.
- Mantenimiento: accesibilidad, control de presiones y caudales, calidad del fluido, filtros, bombas y regulación.
En campos verticales de cierta entidad puede ser necesario un ensayo de respuesta térmica para caracterizar el terreno. La guía técnica del IDAE sobre sistemas de intercambio geotérmico de circuito cerrado desarrolla criterios de diseño, instalación y mantenimiento.
Ventajas de una casa geotérmica
- Rendimiento relativamente estable frente a cambios bruscos de temperatura exterior.
- Posibilidad de calefacción, refrigeración y ACS mediante un sistema coordinado.
- Ausencia de una unidad exterior intercambiando calor directamente con el aire.
- Buena compatibilidad con sistemas de baja temperatura.
- Campo de captación enterrado con una vida útil potencialmente larga si está bien diseñado y ejecutado.
Limitaciones y riesgos
- Inversión inicial y coste de perforación superiores a soluciones más simples.
- Necesidad de espacio, acceso y conocimiento suficiente del terreno.
- Dificultad para corregir un campo de captación infradimensionado una vez ejecutado.
- Consumo eléctrico y dependencia del rendimiento real de la bomba de calor.
- Posibles desequilibrios térmicos a largo plazo si extracción y rechazo no se estudian conjuntamente.
- Tramitación y condicionantes hidrogeológicos en captaciones abiertas.
La comparación debe hacerse frente a alternativas concretas, no frente a una instalación ideal. En algunas viviendas una bomba de calor aerotérmica bien diseñada puede resultar más sencilla y económica; en otras, la geotermia aporta estabilidad, integración y rendimiento suficientes para justificar la inversión.
Geotermia, aerotermia y solar térmica
Geotermia y aerotermia utilizan bombas de calor, pero intercambian energía con medios distintos: terreno o aire exterior. La energía solar térmica, en cambio, emplea captadores para transformar radiación solar en calor.
Estas tecnologías pueden combinarse, pero añadir sistemas no garantiza mayor eficiencia. Deben coordinarse temperaturas, acumulación, prioridad de fuentes, control y mantenimiento para evitar duplicidades y funcionamiento ineficiente.
Normativa y documentación
El proyecto debe justificar la demanda y el consumo conforme al CTE DB HE. Las condiciones de diseño, ejecución, mantenimiento e inspección de las instalaciones térmicas se encuadran en el Reglamento de Instalaciones Térmicas en los Edificios.
Además pueden intervenir normativa minera, de aguas, ambiental, urbanística y ordenanzas o procedimientos autonómicos y municipales. La documentación debe comprobarse para la localización y el tipo de captación concretos.
Preguntas frecuentes
¿La geotermia genera electricidad en una vivienda?
No es lo habitual. Una vivienda utiliza geotermia somera mediante bomba de calor para climatización y ACS. La generación eléctrica corresponde a recursos geotérmicos profundos y de mayor temperatura.
¿Se puede instalar geotermia en cualquier parcela?
No siempre resulta técnica o económicamente conveniente. Hay que revisar terreno, espacio, acceso para perforación, cargas térmicas, permisos e inversión.
¿Una instalación geotérmica sirve para refrigerar?
Sí, mediante una bomba de calor reversible y un sistema interior adecuado. En algunos casos también puede estudiarse refrigeración pasiva, siempre controlando humedad y condensaciones.
¿Es mejor que la aerotermia?
No existe una respuesta universal. La geotermia ofrece intercambio estable, pero requiere captación enterrada. La aerotermia simplifica la obra exterior, aunque su rendimiento depende más del aire ambiente. La comparación debe realizarse con cargas, costes y condiciones reales.
Integrar la geotermia en el proyecto
La captación, la sala técnica y los emisores deben coordinarse desde el inicio con estructura, cimentación, parcela, instalaciones y arquitectura. Si estás estudiando una vivienda nueva o una rehabilitación, puedo valorar su encaje dentro de un proyecto de vivienda unifamiliar o una reforma integral. Para revisar un caso concreto, utiliza la página de contacto.