GEOTÉRMICAS

CAMPO TÉCNICO DE LA INVENCIÓN

La presente invención pertenece al campo técnico de los sistemas de aprovechamiento de energías renovables, y concretamente ai aprovechamiento de la energía geotérmica del subsuelo de un terreno, en forma de calor, y su posterior aplicación en sistemas de climatización y calefacción, o cualquier otro que implique intercambio de calor. Más específicamente, la presente invención pertenece al campo técnico de las instalaciones para el intercambio de calor entre un fluido que circula por el interior de unas tuberías y el subsuelo del terreno en el que están introducidas, para su posterior utilización en la climatización y calefacción de viviendas, edificios, o cualquier tipo de local cerrado.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Son conocidos del estado de la técnica diversos sistemas para el aprovechamiento de la energía geotérmica del subsuelo de un terreno, para su posterior aplicación en climatización y calefacción de locales cerrados. En todos estos sistemas, el elemento principal para la transferencia de calor es una tubería, la cual realiza el papel de intercambiador entre el subsuelo que le rodea y e! flujo de un fluido que circula por el interior de dicha tubería. Específicamente, los sistemas geotérmicos utilizan un líquido, generalmente agua, como fluido caloportador que circula por el interior de las tuberías, mientras que los sistemas aerotérmicos utilizan aire como fluido caloportador.

Para conséguir una mayor transferencia de calor entre el terreno y el fluido que circula por el interior de las tuberías, es conveniente conseguir un flujo turbulento de dicho fluido, es decir, un flujo del fluido en diferentes direcciones en el interior de las tuberías. Esto hace que las partículas del fluido permanezcan más tiempo en el interior de la tubería, además de que se mezclarán unas con otras, y mayor número de partículas entrarán en contacto con la superficie de la tubería. Todo esto aumenta la transferencia de calor entre el terreno y el fluido que circula por el interior de las tuberías. Una de las formas de obtener un flujo turbulento del fluido en el interior de ia tubería, es mediante una superficie interior de la tubería rugosa, ya que las rugosidades en ia superficie que contacta con el fluido provocan un cambio de dirección en las partículas del fluido directamente en contacto con. ella, y la mezcla de todas las partículas dei fluido.

Convencionalmente, las tuberías con superficies con rugosidades entre 0 y 5 micrómetros se consideran lisas, mientras que las que presentan rugosidades entre 5 y 50 micrómetros son consideradas tuberías ligeramente rugosas. Las tuberías altamente rugosas son aquellas que. presentan rugosidades mayores de 50 micrómetros.

Para que la rugosidad tenga un efecto apreciable en el flujo del fluido que circula por el interior de la tubería, esta debe ser de al menos 100 micrómetros.

Las tuberías convencionales utilizadas suelen tener una rugosidad de entre 1 y 2 micrómetros, como las de cemento, plomo, PVC o polietileno, presentando mayor rugosidad las de fibrocemento (10 micrómetros) o las acero (45 micrómetros). Las tuberías de hormigón sí que presentan una rugosidad mayor de 100 micrómetros (concretamente alrededor de 300 micrómetros), pero obviamente no se suelen utilizar para aplicaciones de transmisión de calor, dado que no son eficaces para este propósito, debido a su elevado peso y su baja conductividad del calor.

Era por tanto deseable una tubería que consiguiera un flujo turbulento del fluido que circula por su interior, para incrementar la transmisión de calor con el terreno que la alberga.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

La presente invención resuelve los problemas existentes en el estado de la técnica mediante una tubería para el intercambio de calor en aplicaciones geotérmicas, por cuyo interior circula un fluido caloportador. A través de esta tubería se realiza el intercambio calórico entre el fluido caloportador y el subsuelo que alberga a la tubería. La tubería está formada por una superficie externa y por una superficie interna, estando esta superficie interna realizada en una mezcla de material plástico y una carga granulada de partículas de tamaño medio mayor que 100 micrómetros. De esta forma, las partículas del líquido que tocan la superficie interior de la tubería varían su dirección de desplazamiento debido a las rugosidades, originándose así el flujo turbulento, e incrementando la transmisión de calor entre el líquido y el terreno que alberga a la tubería.

Adicionalmente, y según una realización preferente de la invención, la superficie externa de la tubería está realizada en material plástico dopado con cargas conductoras, lo que incrementa la conductividad de la tubería y con ello la transmisión de calor. Es decir, de acuerdo con esta realización, la tubería está formada por dos capas, en la que la primera de ellas, la interior, presenta una superficie interior de alta rugosidad, concretamente partículas de tamaño medio mayor que 100 micrómetros, mientras que la segunda capa, la exterior, presenta una superficie exterior de elevada conductividad, obtenida mediante material plástico dopado con cargas conductoras.

DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS

A continuación, para facilitar la comprensión de la invención, a modo ilustrativo pero no limitativo se describirá una realización de la invención que hace referencia a una figura.

La figura 1 es una vista en perspectiva de una tubería objeto de ia presente invención que presenta una superficie interior de alta rugosidad.

En esta figura se hace referencia a un conjunto de elementos que son:

1. superficie externa de la tubería

2. superficie interna de la tubería

DESCRIPCIÓN DE REALIZACIONES PREFERENTES DE LA INVENCIÓN El objeto de la presente invención es' una tubería para el intercambio de calor en aplicaciones geotérmicas, por cuyo interior circula un fluido caloportador, realizándose a través de dicha tubería el intercambio calórico entre el fluido caloportador y el subsuelo.

Tal y como se puede observar en la figura 1 , la tubería para intercambio de calor de la invención está formada por una superficie externa 1 y por una superficie interna 2.

La superficie interna 2 está realizada en una mezcla de material plástico y una carga granulada de partículas de tamaño medio mayor que 100 micrómetros.

De forma particular, este material plástico que forma la superficie interna 2 puede ser PVC, polietüeno (PE), polipropileno (PP), polietileno reticulado (PEX), o bien polibutileno (PB). De acuerdo con una realización preferente de la invención, la tubería está formada por dos capas, una capa interna y una capa externa. En este caso, la capa externa presenta una superficie externa 1 realizada en material plástico dopado con cargas conductoras, con el objeto de aumentar la transmisión del calor entre el líquido caloportador y el subsuelo que alberga la tubería. De forma particular, este material plástico de la superficie externa 1 también puede consistir en PVC, polietileno (PE), polipropileno (PP), polietileno reticulado (PEX), o bien pblibutileno (PB).

Una vez descrita de forma clara la invención, se hace constar que las realizaciones particulares anteriormente descritas son susceptibles de modificaciones de detalle siempre que no alteren el principio fundamental y la esencia dé la invención.