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Las pruebas de estanqueidad de sondas geotérmicas son fundamentales para asegurar tanto la seguridad como el correcto funcionamiento de las instalaciones geotérmicas de circuito cerrado. Aunque a menudo se menciona la prueba de presión, el verdadero objetivo es verificar que el circuito hidráulico esté completamente estanco antes de que se ponga en marcha. En este artículo, le explicamos cómo llevar a cabo este ensayo de manera adecuada y cómo smart memo puede facilitar el control y el registro confiable de la prueba.
Importancia de la energía geotérmica
En tiempos de tensión en el mercado energético, el uso de fuentes de energía renovables está cobrando cada vez más importancia. Además de la energía fotovoltaica y las bombas de calor aerotérmicas, la energía geotérmica está adquiriendo especial relevancia para los hogares particulares. Esta energía permite el uso sostenible de la energía térmica almacenada en el suelo y, por lo tanto, contribuye de manera importante al suministro energético del futuro.
La energía térmica almacenada en el suelo (energía geotérmica) se extrae mediante intercambiadores de calor de perforación (BHE). A través de sistemas de tuberías cerradas, se introduce un medio de transferencia de calor en la sonda geotérmica, que absorbe la energía almacenada en el suelo y la transfiere a una bomba de calor situada en la superficie.
Con la demanda cada vez mayor de soluciones de calefacción respetuosas con el clima, el número de intercambiadores de calor geotérmicos perforados e instalados en Alemania está aumentando continuamente. A medida que su uso se generaliza, también aumentan los requisitos de seguridad, calidad y compatibilidad medioambiental de los sistemas.
Para garantizar un funcionamiento fiable y seguro, no solo es recomendable, sino necesario, realizar pruebas en las sondas geotérmicas antes de su puesta en servicio.
¿Por qué se debe comprobar una sonda geotérmica antes de su puesta en servicio?
Las sondas geotérmicas son instalaciones técnicas que se insertan en perforaciones de hasta varios cientos de metros de profundidad, por ejemplo. Las sondas geotérmicas (BHE) suelen consistir en tubos de plástico de alta densidad (por ejemplo, PE-X, PE 100-RC), que se instalan en el suelo en forma de sonda en U (simplex) o dos sondas en U (duplex). A continuación, nos centraremos en los pozos profundos, ya que se utilizan con mucha más frecuencia debido a sus menores requisitos de espacio (en comparación con las sondas de superficie).
Una vez completada la perforación profunda e instalada la sonda BHE, los pozos se rellenan con un compuesto conductor del calor y sellante (material de inyección) para garantizar una transferencia de calor óptima y la protección de las aguas subterráneas. Inmediatamente después del relleno, se debe realizar una prueba de estanqueidad en la sonda geotérmica.
Objetivos de realizar una prueba de presión de los intercambiadores geotérmicos antes de su puesta en servicio
Seguridad y protección medioambiental
Incluso las fugas más pequeñas en el circuito de la sonda pueden provocar que el fluido de transferencia de calor se escape al suelo. Dado que estos fluidos suelen estar compuestos por mezclas de agua y glicol, suponen un riesgo potencial para las aguas subterráneas si se escapan sin control.
Una prueba de estanqueidad adecuada garantiza que el circuito cerrado de la sonda funcione de forma fiable y que no se escapen sustancias peligrosas para el medio ambiente.
Garantizar la vida útil
Los intercambiadores geotérmicos están diseñados para tener una vida útil de varias décadas. Una prueba de estanqueidad temprana ayuda a identificar defectos de instalación, daños materiales o soldaduras defectuosas antes de que la sonda entre en funcionamiento y se rellene el sistema.
Esto garantiza la seguridad operativa a largo plazo y evita costosas reparaciones o renovaciones.
Cumplimiento de los requisitos legales
Dependiendo del país y de la profundidad del pozo, la construcción y el funcionamiento de los intercambiadores geotérmicos están sujetos a diversas normativas legales. Estas suelen incluir la obligación de realizar pruebas de estanqueidad de acuerdo con procedimientos específicos (por ejemplo, de conformidad con la norma VDI 4640 Hoja 2 o DIN EN 805).
La prueba no solo sirve como garantía de calidad, sino también como prueba para las autoridades de que el sistema cumple con los requisitos técnicos y medioambientales.
Pero, ¿qué normativas y reglas se aplican a la prueba de fugas de los intercambiadores de calor geotérmicos y cómo debe realizarse la prueba en detalle?
Requisitos legales y normativas para las pruebas de estanqueidad de las sondas geotérmicas
La tecnología geotérmica existe desde hace mucho tiempo y no es nada nueva. Sin embargo, todavía hay muy pocas normativas específicas que regulen las pruebas de los intercambiadores geotérmicos o sondas geotérmicas. Probablemente, esto se deba al escaso protagonismo que ha tenido hasta ahora el sector geotérmico en su conjunto. No obstante, según los comentarios de nuestros clientes, estamos observando un creciente interés por la tecnología de pruebas para los intercambiadores geotérmicos. A continuación, ofrecemos una visión general de la normativa vigente que regula las pruebas de los intercambiadores geotérmicos.
VDI 4640 (06/2019)
La hoja 2 de la norma VDI 4640 es una directriz bastante actualizada de la Asociación de Ingenieros Alemanes, que trata principalmente de la instalación, construcción y puesta en marcha de sistemas de bombas de calor. En cuanto al contenido, esta directriz contiene poca información útil sobre las pruebas de una sonda geotérmica. La construcción y los movimientos de tierra deben realizarse de acuerdo con las normativas pertinentes, por ejemplo, W 400-2 o EN 1610. Es necesario que todo el sistema se someta a una prueba de presión y caudal de acuerdo con el párrafo 7.3.9 antes de la puesta en servicio (y antes del relleno). La sección sobre las pruebas de presión remite a otras normativas, estableciendo que las pruebas de presión deben «realizarse siempre de acuerdo con la norma DIN EN 805 o normas comparables, por ejemplo, SN 565384/6*SIA 384-6».
DIN EN 17522 (03/2025)
La Oficina Estatal de Baviera para el Medio Ambiente ha publicado la hoja informativa N3. 3.7/2 «Planificación y construcción de intercambiadores geotérmicos» de 2012. Esta hoja informativa también proporciona información útil sobre la planificación, construcción y puesta en marcha de los intercambiadores de calor geotérmicos. Después del cementado, es necesario realizar una prueba de estanqueidad de todo el sistema, pero no se proporcionan detalles al respecto; en su lugar, se hace referencia a «las normas técnicas reconocidas (véase VDI 4640, hoja 2)».
Otras normativas
Existen muchas otras normativas que contienen información y requisitos para la instalación y puesta en servicio de las sondas geotérmicas, que no pueden enumerarse aquí en su totalidad. Si alguno de estos documentos contiene información sobre la prueba de presión final de las BHE, o bien carece de detalles específicos, o bien remite a la norma VDI 4640 Hoja 2 (por ejemplo, en la norma DIN 4279, ya derogada) o simplemente se refiere a la realización de una prueba de presión «de conformidad con la norma EN 805» (por ejemplo, en GeoBerichte 24 (08/2022): Guía para el uso de la energía geotérmica en Baja Sajonia).
SIA 384/6 – Prueba de estanqueidad de BHE basada en el método de contracción EN 805
Como se ha explicado en secciones anteriores, muchas normas existentes carecen de detalles específicos sobre cómo realizar una prueba final de estanqueidad en los intercambiadores geotérmicos. Sin embargo, todos coinciden en una cosa: al final se debe realizar una prueba de presión para comprobar si hay fugas, y esto debe hacerse de acuerdo con el método de contracción descrito en la norma EN 805. Pero, ¿cómo es en concreto este procedimiento basado en la norma EN 805? ¿Qué ajustes se pueden/deben realizar? ¿Se puede transferir «simplemente» el método de contracción, con todas sus características especiales, a una tubería que se encuentra a varios cientos de metros de profundidad?
No es fácil responder a estas preguntas, y las pruebas de presión que utilizan el método de contracción de acuerdo con la norma EN 805 deben realizarse en intercambiadores geotérmicos con mucha precaución. El riesgo de dañar el intercambiador geotérmico debido a una prueba realizada de forma incorrecta sería demasiado grande. Hay una serie de aspectos que deben tenerse en cuenta, especialmente a la hora de seleccionar la presión de prueba. La relación entre la presión interna y la externa, que varía en función de la profundidad del BHE, desempeña aquí un papel fundamental.
SIA 384/6 «Intercambiadores geotérmicos»
Nos gustaría destacar en este punto la norma SIA 384/6 «Intercambiadores geotérmicos». Esta norma suiza trata sobre la planificación, ejecución y funcionamiento de los intercambiadores geotérmicos. En lo que respecta a las pruebas de presión en particular, la norma proporciona detalles específicos y exhaustivos, así como un procedimiento especial para la prueba de fugas en intercambiadores de calor geotérmicos, que se ha desarrollado a lo largo de muchos años como parte de un estudio científico sobre la «Evaluación de la prueba de estanqueidad para intercambiadores de calor geotérmicos según la norma SIA 384/6». La fiabilidad y aplicabilidad del procedimiento ha quedado demostrada mediante datos de medición, pruebas prácticas y el estudio subyacente.
El procedimiento se basa en el método de contracción de acuerdo con la norma EN 805 e incluye ajustes específicos a las condiciones especiales de un intercambiador geotérmico. Por ejemplo, la presión máxima de prueba se determina en función de la profundidad de la sonda geotérmica o de la densidad del relleno. Los tiempos de prueba, los valores límite, etc. también se adaptan para su uso con sondas geotérmicas. Para obtener una visión general inicial del procedimiento, que recomendamos expresamente en este punto, véase la ilustración siguiente:
Opción: Pruebas en intercambiadores geotérmicos conforme a la norma EN 805
Nuestro smart memo es la opción ideal para realizar pruebas de estanqueidad de acuerdo con los procedimientos de prueba especificados. Ya ofrecemos procedimientos parcialmente automatizados y conformes con las normas para la prueba de tuberías de agua, gas, aguas residuales, etc. Para el sector geotérmico, ahora también ofrecemos la opción de comprobar los intercambiadores geotérmicos de acuerdo con la norma EN 805. Esta opción incluye un procedimiento de prueba guiado por menús para la prueba de estanqueidad de los intercambiadores geotérmicos. Los detalles de la prueba se han implementado de acuerdo con el contenido de la norma SIA 384/6. Por lo tanto, el procedimiento también cumple con todas las demás normas aplicables que exigen el cumplimiento de la norma EN 805.
smart memo guía al usuario a lo largo de toda la prueba. Esto significa que el usuario no necesita conocer todos los detalles del procedimiento; ¡smart memo lo hará todo por ti! Con la ayuda de elementos opcionales, el procedimiento puede llevarse a cabo de forma totalmente automática, de forma similar al procedimiento de contracción totalmente automático según W 400-2.