China cuenta con abundantes recursos geotérmicos, situándose entre los líderes mundiales. Entre ellos, los campos geotérmicos de convección aportan 3.500 MW de energía térmica, mientras que los campos geotérmicos de conducción suman 2.108.421 MW. Hasta la fecha, se han identificado más de 2.780 emplazamientos geotérmicos en 30 provincias, municipios y regiones autónomas de todo el país.

Debido a las variaciones en la temperatura geotérmica y en la calidad del agua, han surgido una amplia gama de aplicaciones de la energía geotérmica, entre ellas la calefacción de espacios, la acuicultura, los invernaderos agrícolas, el secado industrial, el fijado de tintes, la atención sanitaria, el procesamiento de alimentos y las operaciones de mataderos. La calefacción urbana geotérmica resulta más rentable que la calefacción con otros combustibles, especialmente a medida que los precios de la energía siguen aumentando. Por ejemplo, en Islandia, el 75 % de los 230.000 habitantes urbanos del país depende de la calefacción geotérmica, a un costo que equivale apenas al 24,3 % del gasto de la calefacción con petróleo ligero o al 51 % del coste de la calefacción con petróleo pesado. Tanto la experiencia nacional como la internacional demuestran que la calefacción urbana geotérmica es técnicamente factible, económicamente viable, ambientalmente beneficiosa y aporta importantes ventajas económicas y sociales.

En China, la superficie total destinada a la calefacción geotérmica en Pekín y Tianjin alcanza aproximadamente 1,5 millones de m², con resultados satisfactorios. Sin embargo, dado que las salmueras geotérmicas suelen contener diversos gases corrosivos e iones y presentan una elevada mineralización, la corrosión y la formación de incrustaciones constituyen problemas importantes. La utilización directa de este agua caliente suele provocar la corrosión del equipo de calefacción en un plazo de uno a dos años, lo que exige sustituciones costosas y frecuentes. En cambio, la utilización indirecta requiere intercambiadores de calor que ofrezcan alta eficiencia térmica, larga vida útil y facilidad de mantenimiento y gestión. Los intercambiadores de calor de placas pueden cumplir de manera integral estos requisitos, razón por la cual se emplean ampliamente en aplicaciones de energía geotérmica.

I. Las ventajas de la calefacción urbana alimentada por energía geotérmica

① Ahorra cantidades considerables de energía convencional —carbón, petróleo, gas natural o electricidad. En condiciones climáticas del norte, el uso de la calefacción geotérmica puede permitir a cada hogar ahorrar aproximadamente 2,6 toneladas de carbón por temporada invernal.

② Reducir la contaminación ambiental y eliminar las fuentes de contaminación asociadas a las pequeñas estufas de carbón. Solo en Pekín, la calefacción geotérmica que abarca 320.000 m² puede reducir las emisiones de partículas procedentes de la combustión del carbón en 7,8 toneladas diarias.

③ Alivia la congestión del transporte provocada por el carbón y las escorias, al tiempo que reduce la necesidad de patios de almacenamiento de carbón.

④ Mejorar las condiciones sanitarias de los residentes y reducir los costos de calefacción. Por ejemplo, la calefacción con agua geotérmica a 65 °C cuesta en promedio 29,6 yuanes por metro cuadrado al año, mientras que la calefacción mediante calderas implica un costo de 38,1 yuanes por metro cuadrado al año. Además, la temporada de calefacción puede iniciarse antes o después, lo que brinda mayor comodidad y flexibilidad.

II. Selección de intercambiadores de calor para sistemas geotérmicos de calefacción central

Debido a que el recurso geotérmico presenta un caudal unitario relativamente bajo (alrededor de 100 t/h), una temperatura del agua moderada (inferior a 100 °C) y una elevada mineralización, junto con un alto contenido de componentes corrosivos —lo que genera una marcada tendencia a la corrosión y a la formación de incrustaciones—, el intercambiador de calor seleccionado debe reunir las siguientes características de rendimiento:

① Resistente a la corrosión. Excelente rendimiento antiincrustante.

② En condiciones de pequeñas diferencias de temperatura, la eficiencia de transferencia de calor es alta.

③ Estructura compacta con una huella reducida, lo que facilita la limpieza, el mantenimiento y el desmontaje para reparaciones.

④ Equipo fácil de operar, duradero y con una larga vida útil.

Teniendo en cuenta todos los requisitos anteriores, un análisis comparativo de los distintos tipos de intercambiadores de calor indica que los intercambiadores de calor de placas son los más adecuados.