Pozo canadiense o provenzal: ¿Qué es y para qué sirve?

Redactor e-Ficiencia

El pozo canadiense es una técnica de climatización que aprovecha la temperatura constante del suelo a una cierta profundidad para regular la temperatura de un edificio. Esta técnica, empleada habitualmente en proyectos de arquitectura bioclimática o bioconstrucción, se basa en un intercambiador de calor con un sistema de tubos enterrados que aprovecha la energía que hay bajo tierra. Es una tecnología sostenible, ecológica y eficiente para lograr el confort en el interior de la vivienda.

¿Qué es un pozo canadiense?

El pozo canadiense, también conocido como pozo provenzal o pozo de enfriamiento, funciona de la siguiente manera: se excava un pozo en el suelo a una profundidad en la que la temperatura se mantiene relativamente constante durante todo el año, generalmente a unos 2 a 3 metros de profundidad, donde la temperatura suele ser más estable que en la superficie. Luego, se canaliza el aire a través de tuberías enterradas en este pozo, permitiendo que el aire exterior se ajuste a la temperatura del suelo antes de ingresar al edificio.

Esta técnica de climatización comenzó a ser utilizada en Canadá para mejorar la temperatura de la vivienda en un clima tan frío. Y es conocido también como pozo provenzal porque también se ha utilizado en la región de la Provenza francesa, para refrescar la vivienda en los calurosos veranos aunque actualmente su uso está extendido a través de diversas partes de la geografía a nivel mundial.

Es importante tener en cuenta que la efectividad del pozo canadiense depende de varios factores, como la ubicación geográfica, el tipo de suelo, el tamaño del edificio y la eficiencia del diseño del sistema.

¿Cómo funciona el pozo canadiense?

El funcionamiento del pozo canadiense es muy sencillo. Se trata de una tecnica de ventilación basada en el aprovechamiento de la energía contenida en el subsuelo y que se explica en cuatro sencillos pasos:

1. Excavación del pozo: Se excava un pozo en el suelo a una profundidad donde la temperatura se mantiene relativamente constante durante todo el año, generalmente a unos 2 a 3 metros de profundidad. La temperatura a esta profundidad es más estable que en la superficie, lo que permite aprovecharla para climatizar el aire.
2. Tuberías enterradas: Se instalan tuberías enterradas en el pozo. Estas tuberías suelen ser de material termoconductor, como polietileno de alta densidad (HDPE) o material similar. Las tuberías se extienden a lo largo del pozo y se conectan al sistema de distribución de aire del edificio.
3. Intercambio térmico: El aire exterior se introduce en las tuberías que pasan por el pozo. A medida que el aire circula a través de estas tuberías, intercambia calor con el suelo a través de las paredes de las tuberías. En climas cálidos, el suelo enfriará el aire antes de que entre al edificio, y en climas fríos, el suelo calentará el aire, reduciendo la carga de calefacción.
4. Distribución del aire: El aire acondicionado o calentado por el pozo canadiense se distribuye luego en el edificio a través del sistema de conductos.

Este sistema aprovecha la inercia térmica del suelo para regular la temperatura, lo que puede reducir el consumo de energía asociado con la calefacción y refrigeración del edificio.

Funcionamiento en invierno

En los meses de invierno el aire exterior está más frío. Por eso, cuando circula por los conductos bajo tierra, absorbe el calor de la tierra y se calienta, introduciéndose en el hogar para crear una temperatura de confort que permite que la calefacción no se tenga que utilizar o que se use a una temperatura menor.

Funcionamiento en verano

En verano, la temperatura del aire exterior es mayor que la que existe bajo tierra. Por eso el aire que pasa por los conductos cede calor a tierra que rodea las tuberías y así se enfría, de manera que una vez introducido en el hogar es capaz de bajar unos grados la temperatura interior, creando así un óptimo confort térmico.

Componentes del pozo canadiense

Un pozo canadiense tiene diferentes componentes:

• Punto de captación del aire: se refiere a la toma de aire desde la cual el sistema capta aire del exterior. Se suele instalar a una altura de entre 1 y 1,5 metros sobre el nivel del suelo, para no tomar aire contaminado, por ejemplo, con gas radón. Además, debe contar con una rejilla para evitar la entrada de elementos contaminantes y polución (insectos, etc.)
• Filtros: su función es purificar el aire y evitar que entre suciedad y polvo en los conductos. Estos filtros requeriran de un mantenimiento y deben ser revisados periodicamente para ser sustituidos cuando sea necesario.
• Intercambiador de calor: se refiere al conjunto de tuberías entrerradas donde el aire capta o cede calor al suelo que rodea el conducto. Pueden tener diferente diámetro y longitud en función de las características del suelo, de la profundidad, de la conductividad del terreno y también, de las necesidades energéticas de la vivienda. Cuanto más largo sea el tubo, mayor transferencia térmica se consigue. los materiales más utilizados son plásticos como el polipropileno, polietileno, PVC, y en menor medida, el hormigón pretensado, cerámica o acero galvanizado. Hay que tener en cuenta que los tubos plásticos son más rápidos y sencillos de instalar que los de hormigón, ya que son mucho más ligeros.
• Pozo de drenaje: el agua que se condensa en las tuberías se dirige a este punto para ser eliminado por completo del sistema y evitar la acumulación de polvo con materia orgánica y humedad que podría dar lugar a la proliferación de hongos y bacterias.
• Circulador de aire: su objetivo asegurar l a circulación de aire por las tuberías. Para ello pueden utilizarse elementos activos o mecánicos, como ventiladores o extractores, o bien elementos pasivos, como las chimeneas solares. Ambos sistemas pueden ser utilizados simultáneamente ya que su idoneidad varía en función de las condiciones climatológicas.

Ventajas del pozo canadiense

El pozo canadiense, o pozo provenzal, ofrece varias ventajas como sistema de climatización pasiva, especialmente en términos de eficiencia energética y confort. Algunas de las ventajas más destacadas son:

1. Eficiencia energética: El pozo canadiense utiliza la temperatura constante del suelo a una cierta profundidad para enfriar o calentar el aire exterior antes de que ingrese al edificio. Esto reduce la carga de calefacción en invierno y la necesidad de refrigeración en verano, lo que puede llevar a un ahorro significativo en los costos de energía.
2. Sostenibilidad: Al depender en gran medida de las propiedades térmicas naturales del suelo, el pozo canadiense es una opción más ecológica y sostenible que los sistemas de climatización tradicionales que utilizan combustibles fósiles o requieren mucha energía eléctrica para funcionar.
3. Bajo mantenimiento: Una vez instalado correctamente, el pozo canadiense tiene bajos requisitos de mantenimiento. No depende de partes móviles ni de consumibles costosos, lo que reduce los costos de mantenimiento a largo plazo.
4. Confort térmico: Al mantener una temperatura más estable y moderada, el pozo canadiense puede proporcionar un mayor confort térmico en el interior del edificio, evitando fluctuaciones extremas de temperatura y creando un ambiente más agradable.
5. Menos impacto ambiental: El uso eficiente de la energía y la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero contribuyen a disminuir el impacto ambiental del edificio, lo que es beneficioso tanto desde una perspectiva local como global.
6. Compatibilidad con sistemas: El pozo canadiense puede complementar o ser utilizado en conjunto con otros sistemas de climatización, como bombas de calor, sistemas de ventilación, etc., para lograr un control más completo de la temperatura y la calidad del aire interior.

Es importante mencionar que la efectividad del pozo canadiense puede variar según las condiciones geográficas, las propiedades del suelo y el diseño del sistema. Es fundamental contar con un diseño adecuado y una instalación profesional para maximizar sus beneficios.

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Pozo canadiense: desventajas

A pesar de sus beneficios, el pozo canadiense también tiene algunas desventajas y consideraciones importantes que deben tenerse en cuenta al evaluar su viabilidad. Algunas de las desventajas incluyen:

1. Costo inicial: La instalación de un pozo canadiense puede tener un costo inicial considerable. Esto incluye la excavación del pozo, la instalación de las tuberías, la implementación de un sistema de circulación de aire y la integración con el sistema de distribución de aire del edificio. El costo puede variar según el tamaño del edificio, la ubicación y la complejidad del diseño.
2. Espacio requerido: La excavación del pozo y la necesidad de espacio para las tuberías enterradas pueden limitar la viabilidad del pozo canadiense en ciertos terrenos o edificios con restricciones de espacio. Es importante asegurarse de que haya suficiente espacio disponible para implementar este sistema adecuadamente.
3. Clima extremo: En regiones con climas extremadamente fríos, donde las temperaturas pueden bajar significativamente por debajo de cero, o en climas muy cálidos, donde las temperaturas pueden ser excesivamente altas, el pozo canadiense podría tener dificultades para proporcionar suficiente calefacción o enfriamiento, respectivamente. Se debe considerar el rendimiento en estas condiciones extremas.
4. Requisitos de mantenimiento: Aunque el pozo canadiense generalmente tiene bajos requisitos de mantenimiento, aún puede necesitar una supervisión periódica para asegurarse de que las tuberías y el sistema de circulación de aire funcionen correctamente. La acumulación de suciedad, la obstrucción de las tuberías o el desgaste del sistema pueden requerir mantenimiento ocasional.
5. Limitaciones en edificios existentes: La instalación de un pozo canadiense en edificios existentes puede ser más complicada y costosa que en nuevas construcciones, ya que podría requerir cambios estructurales o adaptaciones que pueden ser difíciles de implementar.
6. Dependencia del diseño y la ubicación: El rendimiento efectivo del pozo canadiense depende en gran medida de un diseño adecuado y de la ubicación geográfica. Se deben considerar factores como la profundidad del pozo, el tipo de suelo, la dirección del viento y las condiciones climáticas locales para maximizar su eficiencia.

A pesar de estas desventajas, el pozo canadiense puede ser una opción valiosa en muchas situaciones, especialmente cuando se planifica y diseña correctamente para satisfacer las necesidades específicas de un edificio y su entorno.

Instalación de un pozo canadiense

Para la instalación de un pozo canadiense se deben seguir los siguientes pasos:

1. Evaluación del sitio y diseño: Antes de comenzar la instalación, se debe realizar una evaluación del sitio y un diseño detallado. Esto implica determinar la ubicación adecuada para el pozo, considerando factores como la dirección del viento, la radiación solar, la calidad del suelo, la profundidad del agua subterránea, el tamaño del edificio y las restricciones de espacio.
2. Excavación del pozo: Se excava un pozo en el suelo a la profundidad adecuada para aprovechar la temperatura constante. Por lo general, esta profundidad varía entre 2 y 3 metros. El tamaño del pozo dependerá del sistema de tuberías que se utilizará.
3. Instalación de las tuberías: Se instalan las tuberías enterradas en el pozo. Estas tuberías deben presentar una óptima conductividad térmica, con el fin de que se produzca el intercambio de calor de una manera efecta y permitan el intercambio de calor entre el aire y el suelo. Las tuberías suelen ser de material termoconductor, como polietileno de alta densidad (HDPE). Se deben disponer de manera adecuada para maximizar el contacto con el suelo.
4. El drenaje, a través de la construcción con una pequeña pendiente hacia un punto de recogida de condensados, es una medida complementaria a la utilización de conductos estancos, que tiene como objetivo que el agua no se acumule en los conductos.
5. Conexión del sistema de circulación de aire: Se instala el sistema de circulación de aire, que puede incluir un ventilador o un sistema de distribución de aire, dependiendo del diseño específico. Este sistema permite que el aire exterior circule a través de las tuberías enterradas y realice el intercambio de calor con el suelo. Es importante la posición, la altura y la forma de la boca de entrada del aire exterior, según las posibles fuentes de contaminación del entorno.
6. Integración con el sistema de distribución de aire del edificio: El aire que ha sido enfriado o calentado por el pozo canadiense se distribuye en el interior del edificio a través del sistema de conductos y salidas de aire.
7. Pruebas y ajustes: Una vez instalado, se deben realizar pruebas para asegurarse de que el pozo canadiense esté funcionando correctamente. Esto implica verificar el flujo de aire, la eficiencia del intercambio térmico y la temperatura interior del edificio. Si es necesario, se realizan ajustes para optimizar el rendimiento.
8. Mantenimiento y seguimiento: Aunque el pozo canadiense requiere menos mantenimiento que algunos sistemas activos de climatización, aún es importante realizar un seguimiento periódico para asegurarse de que esté funcionando eficientemente. Esto puede incluir la limpieza de las tuberías, la supervisión del sistema de circulación de aire y la comprobación de la temperatura interior.

Debemos tener en cuenta que, el momento para instalarlo es en la construcción de la finca, lo que reduce su coste. Antes de instalar un pozo canadiense hay que hacer un estudio acerca del tipo de suelo sobre el que se asienta la vivienda, con el fin de conocer hasta qué punto pude ser factible o efectiva la construcción de un pozo canadiense. Así, un suelo rocoso hace más trabajosa la implementación de este sistema. Además, hay que tener en cuenta que se necesitan suelos de baja conductividad térmica, preferiblemente arenosos. Por último, la presencia de agua también influye en la conductividad térmica del suelo.

Por otro lado, el pozo canadiense puede ser suficiente para no depender de otros sistemas de climatización en función de la zona geográfica en la que esté situada la vivienda. En veranos no excesivamente calurosos puede ser suficiente para no tener que recurrir al aire acondicionado. En invierno, al menos reduce la necesidad de climatización, lo que ya supone un ahorro de energía y de dinero. Si se necesita un sistema complementario, el de ventilación de doble flujo es una excelente combinación, ya que permite extraer el aire viciado y tener una óptima calidad de aire interior.

Instalación por profesionales

Es fundamental contar con profesionales con experiencia en la instalación de estos sistemas de climatización pasiva para garantizar que el pozo canadiense se diseñe e instale correctamente, maximizando sus beneficios. Además, las condiciones geográficas y las necesidades específicas del edificio deben tenerse en cuenta en el proceso de instalación.

El pozo canadiense tiene un funcionamiento muy sencillo y, si las circunstancias geográficas y climáticas de la zona en la que va a ser instalado lo permiten, es realmente eficiente. Se trata de una tecnología sostenible, ecológica y eficiente con el objetivo de lograr un óptimo confort al menor precio para el usuario.