Bomba de calor geotérmica

Bombas de calor geotérmicas

La bomba de calor geotérmica, también llamada planta geotérmica de baja entalpía, se puede definir como una estructura renovable, a pesar de que utiliza electricidad producida a partir de combustibles fósiles para funcionar. El funcionamiento de esta estructura es muy simple; se caracteriza por la explotación de las temperaturas subterráneas, gracias a lo cual es posible calentar los ambientes domésticos durante la temporada de invierno y enfriarlos durante el caluroso verano. En otras palabras, la bomba geotérmica permite un intercambio de calor entre la fuente y el pozo. El primero es el subsuelo y el pozo es la vivienda. Las ventajas de este tipo de calentamiento son considerables, y se pueden observar tanto desde un punto de vista económico como desde un punto de vista energético. La bomba usa electricidad solo para acciones básicas, no usa combustible para calentar o enfriar las habitaciones; la consecuencia de este mecanismo conduce a un ahorro económico porque el calentamiento y enfriamiento de la casa se debe a las temperaturas del subsuelo.

Bomba de calor geotérmica

La bomba de calor geotérmica adquiere calor o frío desde la temperatura del suelo a alrededor de 5 a 10 metros. En esta parte de la corteza terrestre, las temperaturas son constantes anualmente (alrededor de 10-16 ° C), por lo que en invierno el suelo es más cálido que el aire y viceversa, en verano es más frío que el ambiente externo. El intercambio de calor entre las viviendas y el subsuelo se puede realizar de tres maneras: intercambio directo, sistemas de circuito abierto y sistemas de circuito cerrado. Al instalar una bomba de intercambio directo, el circuito está estrechamente conectado al suelo; con el sistema de circuito abierto, está la extracción de agua de una capa freática a partir de la cual hay intercambio de calor; en cambio, en un circuito cerrado, la bomba intercambia calor indirectamente, por medio de un circuito que contiene un fluido de transferencia de calor. Si la bomba de calor geotérmica se instala en un ambiente sujeto a climas fríos, la tierra puede enfriarse debido a la eliminación del calor contenido en ella. Este inconveniente puede resolverse agregando la bomba geotérmica de los paneles solares; al hacerlo, acumula el calor de la temporada de verano.

Operación de la bomba de calor geotérmica

Como se indicó anteriormente, la bomba de calor geotérmica consta de tres partes principales: la bomba, el terminal de calentamiento (o enfriamiento) y el intercambiador de calor. Los intercambiadores se subdividen en tres categorías (circuito cerrado o abierto e intercambio directo), cada uno de los cuales presenta un ensamblaje y operación diferentes. La bomba de intercambio directo está en contacto directo con el suelo. El refrigerante que sale de la bomba de calor circula en un tubo insertado en el suelo, intercambiando calor y luego el refrigerante vuelve al pozo (vivienda). La diferencia con los otros tipos de intercambios es la ausencia de un circuito intermedio. Los costos de esta estructura son mayores (se usan tubos de cobre) que los circuitos, pero son, al mismo tiempo, más eficientes. En términos generales, los costos de creación de una bomba geotérmica son considerables, incluso si el ahorro de energía es considerable, el costo expira en un máximo de 10 años y la vida útil es de al menos 25 años.

Bombas de calor geotérmicas

Una bomba de calor geotérmica de circuito abierto inicia el intercambio de calor entre la casa y el agua proveniente de una capa de subsuelo o de elementos de agua en la superficie (lagos, ríos, etc.). Una vez que se toma el agua, puede reintegrarse en el flujo principal del río o volver a la misma capa freática. Este mecanismo es posible gracias a la presencia de zanjas que drenan el fluido. Las principales ventajas de la bomba geotérmica de circuito abierto son dos: la bomba produce más y, en consecuencia, el agua no se ve afectada por su uso, ya que ocurre en el subsuelo, los costos de instalación y los espacios utilizados son muy restringidos. La bomba de calor de circuito cerrado consiste no solo en una fuente, un pozo y una bomba, sino también en un fluido compuesto de agua y anticongelante. El fluido utilizado es cloruro de calcio. Reduce el consumo de energía de la bomba geotérmica, incluso si necesita instalar pequeñas piezas hidráulicas para evitar que la estructura se corroa. Las bombas geotérmicas de circuito cerrado pueden ser horizontales o verticales.