Cómo funciona la Geotérmia en Casa: Bomba de Calor

bomba de calor

¿Qué es la energía geotérmica?

La bomba de calor es la pieza principal para la instalación de la energía geotérmica; cuando se trata de calentar una casa individual, se denomina energía geotérmica a muy baja energía. Es para explotar solo el calor superficial del suelo que, en general, es alrededor de 15 ° C. También es posible extraer este calor del agua subterránea.

Las capas superiores y el agua subterránea se benefician del calor irradiado por el sol y del flujo de calor que fluye a la superficie. El calor del agua termal se extrae por medio de un intercambiador de calor (bomba de calor) que suministra inmediatamente una red de calefacción.

La energía geotérmica de superficie se usa para calentar casas y su agua corriente.

El uso de energía geotérmica

La energía geotérmica se usa, entre otras cosas, para proporcionar energía a las casas individuales.

La energía geotérmica es una energía casi inagotable y limpia. Por otro lado, su uso está restringido porque es de difícil acceso. Sin embargo, es más común encontrar productores de energía geotérmica en áreas de actividad volcánica.

Esta fuente sostenible debería, en el futuro, democratizarse y convertirse rápidamente en un medio popular de calefacción.

Para medir la cantidad de calor geotérmico, use la unidad de megawatt hora térmica MWth. Un MWth equivale a 3.6×103 megajulios. No confunda el vatio eléctrico y el vatio térmico.

¿Cómo funciona el sistema de una bomba de calor geotérmica?

El calor del suelo es tomado por sensores enterrados. Este calor es recibido por una bomba de calor cuya función es aumentar la temperatura mediante la circulación de un refrigerante para calentar una carcasa. Compuesto por un compresor, un evaporador y un reductor de presión, la bomba de calor suministra los radiadores y los pisos calentados .

El primer paso es la captura de calor geotérmico. El segundo paso es transferir este calor al refrigerante que se vaporiza. Entonces el fluido vaporizado es aspirado y comprimido por el compresor, lo que provoca el aumento de la temperatura. El cuarto paso es la transferencia de vapor del fluido al intercambiador de condensador para volver al estado líquido. Y finalmente el refrigerante, en forma líquida pasa a través del regulador que distribuirá el calor a través de los radiadores o pisos de calefacción.

 Los sensores de la bomba de calor geotérmica

Hay tres tipos de trampas de calor conectadas a la bomba.

Los sensores horizontales: se colocan a una profundidad de 60 a 120 cm. La instalación de estos sensores requiere una vasta área virgen de árboles o construcción, ligeramente inclinada, no rocosa y lejos de pozos o tanques sépticos. Es necesario llevar a cabo movimientos de tierra.

Los sensores verticales: instalados mediante perforación, solo se pueden instalar después de la autorización de la Oficina de Investigación Geológica y Minera para respetar la protección de los sótanos. Su profundidad está entre 80 y 120 m.

Los sensores de nivel del agua recogen e inyectan agua en el sistema. Por supuesto, debe haber una fuente de agua, como una corriente o agua subterránea en el sótano.

Estudios geotérmicos

Disfrutar de la calidez del sótano para calentar su hogar ahora es posible gracias a la energía geotérmica. Pero para disponer de este recurso natural, inagotable y libre, debe ser capaz de recolectar y distribuir en toda la casa. Este es el rol de la bomba de calor geotérmica. Tenga cuidado, sin embargo, porque la configuración de dicho sistema no se puede improvisar. Requiere un conjunto de estudios geotérmicos antes de la instalación.

El estudio de las necesidades térmicas antes de instalar una bomba de calor geotérmica

Antes de instalar una bomba de calor geotérmica , debe haber determinado sus necesidades. ¿Te gustaría calentar toda o parte de tu casa? ¿Durante todo el año, o un calentador adicional asumirá el control si es necesario? ¿Desea garantizar la producción de agua caliente? ¿Quieres disfrutar del aire acondicionado?

En la renovación, tendrá que parte de lo existente: superficie, orientación, aislamiento, área acristalada, renovación de aire, período de ocupación, etc. Este estudio puede mostrarle que se necesita trabajo de aislamiento o que puede administrar mejor su calefacción dependiendo de su ausencia o presencia.
No descuides esta parte del estudio geotérmico que tiene la ventaja de plantear concreta y globalmente la cuestión de tu calentamiento.

Riesgos relacionados con una instalación geotérmica

Eficiente, ecológico, económico: hay muchos elogios para las instalaciones geotérmicas. Pero como a menudo, hay un “pero” … Porque si la instalación no se lleva a cabo al milímetro, podemos exponernos a un desastre real.

Los riesgos asociados con una instalación geotérmica con captura vertical: ¡problemas en el suelo!

¿Quién dice que la instalación geotérmica con captura vertical dijo la perforación. Pero ten cuidado: la perforación que no se hace en las reglas del arte nos expone a serios problemas.

El requisito previo para la perforación? Un estudio de la calidad del suelo , llevado a cabo por la empresa que gestionará la instalación. De ahí la necesidad de recurrir a una empresa especializada y certificada.

Y sí, dependiendo de la naturaleza del suelo (arcilla, piedra caliza, húmedo, rico en sedimentos …) dependerá de la profundidad y la cantidad de perforación a realizar.

Y una encuesta de suelos mal hecha puede tener consecuencias desastrosas:

  • Perforar sin cuidado lo que está en el fondo es el riesgo de provocar una fuga de agua . Eso se extenderá rápidamente en otras casas, especialmente si el terreno está inclinado.
  • Un pozo perforado pobremente es agua que se filtrará al subsuelo. En el sótano, puede encontrar materiales con los que reaccionará, se inflará, se endurecerá … En la superficie, esto provocará levantamientos o hundimientos , muros agrietados , fachadas rotas , casas con estructura demolida …

Riesgos relacionados con una instalación geotérmica con captura horizontal

Buenas noticias: este sistema generalmente es menos riesgoso que la captura vertical. Normal: la captura horizontal requiere menos trabajo y los tubos se colocan a una profundidad máxima de 1,20 m.

Sin embargo, si no prestamos atención a la estructura del campo, también nos exponemos a decepciones:

  • Cuando los suelos son demasiado arcillosos , existe el riesgo de formación de gel alrededor de los tubos, lo que provocará pequeños golpes e hinchazones en el suelo.
  • Si la instalación está demasiado cerca de un árbol, las tuberías pueden bloquear el crecimiento de las raíces. En caso de confrontación, las raíces salen del suelo o llegan a obstaculizar el circuito.

Ruido

Aunque los fabricantes mejoran constantemente el aspecto acústico, las bombas de calor a menudo son criticadas por ser (demasiado) ruidosas.

Para que nuestras relaciones de vecindario no sufran, las regulaciones vigentes deben cumplirse estrictamente . El objetivo: encontrar la ubicación óptima para que el ruido de las instalaciones al aire libre no interfiera con nuestros vecinos.

Nota : si la casa de nuestro vecino está lo suficientemente cerca, podemos colocar una pantalla acústica cerca de la instalación.

Coste de la Instalación

El coste de instalación de una bomba de calor geotérmica supera ampliamente a las demás instalaciones convencionales, esto se debe mayormente al alto costo de las perforaciones; El precio puede superar hasta 2,5 veces a una instalación de gas o gasoil

El coste promedio de instalación de una bomba de calor geotérmica en una vivienda unifamiliar puede oscilar entre los 20.000 y 40.000 euros, este monto dependerá del numero de pozos a perforar y el tipo de terreno donde se realizará, también dependerá de la potencia de la bomba de calor que se instalara.

Lo mas costoso de este tipo de instalación es la perforación de los pozos, estos precios tienen variación dependiendo de la zona a perforar, pero su precio medio puede estar por los 40euros/metro lineal de perforación.

Se debe tomar en cuenta que como este tipo de instalaciones se trata de energías renovables, actualmente existen varias lineas de ayuda que pueden beneficiar al cliente reduciendo el coste final de instalación.

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