¿Qué es una bomba de calor geotérmico?
Una bomba de calor geotérmico, es una bomba accionada eléctricamente que utiliza la capacidad natural de almacenamiento de calor de la Tiera, para calentar o enfriar su casa o piscina.
¿Cómo funciona la bomba de calor?
Al igual que cualquier otra bomba de calor, esta bomba transforma energía en forma de calor, de un lugar a otro. Su frigorífico funciona según el mismo principio, pero a la inversa. La bomba de calor geotérmico acumula el calor que se encuentra almacenado en el suelo y/o las aguas subterráneas, y la traslada al edificio que se tiene que calentar.
¿Cómo se traslada la energía de la tierra al edificio?
La tierra tiene capacidad para absorber la energía calorífica del sol y almacenarla. Para usar dicha energía almacenada se extrae el calor del suelo a través de un medio líquido, (agua subterránea o una solución anti-congelante) y seguidamente se bombea con una bomba de agua a la bomba de calor/intercambiador de calor. Allí se emplea el calor para calentar el edificio. En el verano se invierte el proceso y se extrae el calor del interior de su casa y se bombea a través de un medio líquido hacia la tierra.
¿Una bomba de calor puede enfriar también?
Una de las principales características de la bomba de calor es que es un sistema de calefacción y de enfriamiento en uno. Puede cambiar de un modo a otro mediante un simple toque al interruptor que hay en el termostato de su casa. En el modo de enfriamiento la bomba de calor geotérmico absorbe calor del interior del edificio y lo traslada a la tierra más fresca mediante el agua subterránea en circulación o el anti-congelante (circuito cerrado).
¿Necesito sistemas de circulación separados para la calefacción y el enfriamiento?
No. El mismo sistema se emplea tanto para enfriar como calentar. Todo lo que ocurre al cambiar de frío a calor o viceversa, es que se invierte la circulación.
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Bombas de calor geotérmico-circuitos cerrados
¿Qué es un circuito cerrado?
Se emplea el término “circuito cerrado” para describir el sistema de una bomba de calor geotérmico que emplea una tubería cerrada, rellena de una solución anti-congelante. Al contrario que el sistema abierto, que emplea agua del agujero perforado, en el circuito cerrado se hace circular la solución anti-congelante en un sistema cerrado de tuberías, conectado a la bomba de calor, a la que se transmite el calor.
¿Dónde se puede instalar el sistema cerrado?
Esto depende de la disponibilidad de terreno, El sistema cerrado de agua subterránea, puede ser colocado tanto horizontal como verticalmente. En caso de ser horizontal, se necesita una cantidad relativamente grande de terreno, dado que las tuberías están a 1 ó 2 metros de profundidad. La longitud total de las tuberías depende de la capacidad requerida. Una casa de unos 200 m2 habitables, necesita unos 500 m de tuberías.
¿qué pasa si no hay suficiente espacio para un sistema horizontal cerrado?
El sistema cerrado también puede instalarse en vertical. Se colocan tuberías en forma de U en un agujero de perforación. Se rellena el agujero perforado alrededor de la tubería con un material conductor de aislamiento.
¿Cuál es la duración de las tuberías?
Sólo se usan tuberías de politileno o de polibutileno de alta densidad para los sistema de agua cerrados y abiertos. Estas tuberías son resistentes a los componentes químicos de la tierra y tienen buenas características de conducción. La vida de estas tuberías es de unos 50 a 75 años. En ningún caso deben usarse tuberías de PVC para este sistema.
¿Cómo se unen las secciones de las tuberías?
La única forma aceptable de unión de las secciones es mediante fusión térmica. Significa que las uniones de las tuberías se calientan y unen por lo que se crea una unión más fuerte que la tubería inicial. No es aceptable la unión mecánica de las tuberías, incluso si se usa un pegamento, puesto que esto conllevará pérdidas de agua con toda seguridad.
¿Es dañino para el circuito cerrado si se alcanzan temperatures bajo cero?
No. La solución anti-congelante se encargará de que el sistema no se congele, hasta una temperatura máxima de -30°C. Son aceptables tres tipos de anticongelante:: propileno glycol, clorhídrico cálcico y alcohol metílico.
Tengo un estanque junto a mi casa ¿podría colocar en el mismo el circuito cerrado?
Sí, siempre que el estanque tenga la profundidad y tamaño adecuados. Se requiere una profundidad mínima de 1,5 m de nivel de agua. En el estanque se pueden usar tuberías de politileno cerradas, de polibutileno o de cobre.
Bombas de calor geotérmico- sistema abierto
¿Qué es un sistema abierto de agua de fuente?
Se emplea el término “sistema abierto de agua de fuente” para designar el sistema de bomba de calor geotérmico que utiliza el agua subterránea de un pozo convencional como fuente de calor. El agua subterránea se conduce a través de la bomba de calor, la cual absorbe el calor y lo devuelve al suelo mediante una fuente de retorno o infiltración. El agua subterránea a partir de los 10 m. de profundidad tiene temperatura constante, siendo por ello una excelente fuente de calor.
¿qué temperatura tiene el agua subterránea?
A partir de los 10 metros de profundidad, el agua subterránea no se ve afectada por los cambios de temperatura de la superficie terrestre, como son los cambios diarios de temperatura o la influencia de las estaciones. En España el agua subterránea a 10 metros de profundidad tiene una temperatura que varía entre los 15 y 20 °C, dependiendo de la zona. A mayor profundidad, incrementa la temperatura del agua subterránea, que conforme al gradiente geotérmico, es de un promedio de 1° C por cada 100 metros de profundidad.
Bombas de calor geotérmico- los componentes
¿Cuáles son los componentes del sistema geotérmico?
Los tres elementos principales son:
1. La bomba de calor.
2. El medio (agua o anticongelante) del comutador de calor (sistema cerrado o abierto).
3. El sistema de tuberías de la fuente a la casa/edificio. ¿Son iguales todas las bombas de calor?
No. Hay varias clases, cada una diseñada para determinadas circunstancias. Muchas bombas de calor están destinadas aguas subterráneas con altas temperaturas en sistemas de fuentes abiertas. Otras están destinadas a temperaturas muy bajas, algunas justo por encima de los cero grados.
Hay alguna bombas que sólo sirven para calentar casas, otras al contrario, para enfriarlas y un tercer tipo sirve tanto para enfriar como calentar.
¿Debo aislar mi casa para poder usar el sistema geotérmico?
El uso de la bomba de calor geotérmico reducirá considerablemente su factura energética, independientemente del grado de aislamiento de su vivienda. Sin embargo, un correcto aislamiento térmico de su vivienda servirá para un ahorro adicional.
¿La bomba de calor, tiene piezas externas a la vivienda?
No, todo el equipo está dentro de casa, normalmente en un garaje, lavadero o trastero. Dado que todo está bajo techo, se alarga la vida de la bomba de calor, a un promedio de más de 20 años.
Bombas de calor geotérmico-¿qué ventajas tienen?
¿qué eficacia tiene la bomba de calor geotérmico?
La bomba de calor geotérmico es tres veces más eficaz que la calefacción basada en combustibles fósiles más eficiente. En vez de consumir combustible para generar calor, la bomba de calor sólo desplaza el calor existente en el agua subterránea o en la tierra. De tal forma la bomba de calor genera tres veces más energía que la que se necesita para accionar una bomba de calor.
Dicha eficacia se expresa en el coeficiente Coefficient of Performance (COP). Esto es una determinación científica de la cantidad de energía que el sistema produce, dividido por el consumo de energía necesario. La mayoría de las bombas de calor geotérmico tienen coeficientes COP de 3 a 5,5. Esto significa que para cada una de energía necesaria para activar el sistema, se producen de 3 a 5,5 unidades en forma de calor. Una calefacción en base a diesel o gas, es eficiente en un 50-90 %, una bomba de agua geotérmica es eficaz en un 300 %.
¿Qué cuesta el sistema de bomba de calor?
El sistema de bomba de calor es más caro que un sistema convencional de calefacción (por ejemplo una caldera de calefacción central con todo el equipo). Pero comparando los precios no estaría comparando productos idénticos. Para tener una buena imagen de los gastos reales, deberá considerar lo siguiente:
· Tiempo de recuperación de la inversión, es decir: cuánto tarda en recuperar los gastos adicionales de inversión por una bajada en el consumo de energía. Para la mayoría de las bombas de calor geotérmicas, tiempo de recuperación es de 2 a 6 años..
· Consumo de energía de ambos sistemas. Para obtener una imagen clara, se deben contabilizar los gastos totales de la calefacción, enfriamiento y eventual consumo para el agua doméstica.
· Gastos de mantenimiento, fiabilidad y duración del sistema. | 