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Cómo funciona la Geotérmia en Casa: Bomba de Calor

Bomba de calor

¿Qué es una bomba de calor?

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.

Modelo de bombas de calor

Hay modelos distintos de bombas de calor en función de cuales sean las fuentes a las cuales se tenga el liquido refrigerante y este cede o toma calor.

No necesariamente  va a ser el viento frío del invierno, sino que puede ser arroyos, tierra, entre otros. Lo mismo para el lugar que deja calor. No únicamente va a ser un ambiente que queramos calentar, puede ser igualmente agua.

Los modelos de las  bombas de calor son:

  • Viento– Viento: Obtiene calor del viento exterior y lo cede al aire de algún interior.
  • Viento– Agua: Obtiene calor del aire exterior y lo deja a un procedimiento de circulación de agua.
  • Agua – Viento: Obtiene calor de una corriente de agua y lo cede al viento para calefaccionar.
  • Agua – Agua: Este obtiene calor de una corriente de agua y lo deja a un procedimiento de circulación de agua.

Consumos de una bomba de calor

Hay diferentes tamaños de las bombas de calor, en funcion del sitio que se quiera calentar. Si este desea calentar una vivienda un lugar pequeño, el consumo de las bombas de calor estaria rondando los 2.5kW.

Aplicaciones para bombas de calor

Las aplicaciones mas habituales de esta maquina son:

  • Para calefaccionar tanto sitios domésticos como los hospitales, edificios, hoteles, locales, entre muchos mas.
  • Para el calentamiento de agua: Las bombas de calor recubren la exigencia de agua caliente, tanto en vivienda como en empresas.
  • Para secado: Hay métodos de secado que aprovechan las bombas de calor para ayudar al secado de los productos.

Las bombas de calor y la eficiencia energética

Es un equipo con una alta eficacia energética: la Agencia mundial de la Energía (AIE) nos indica que, tanto la bomba de calor eléctrica también  como la de gas (en este caso el procedimiento se basa en un ciclo de absorción, que consume el gas) estas emiten considerablemente menos CO2 que las calderas.

Una bomba de calor que actué con electricidad proveniente de energías renovables no despide contaminantes durante su actividad.

Es por los momentos  una tecnología que puede enlazarse muy bien con otras fuentes de energía renovable cómo lo es la energía fotovoltaica y la energía solar térmica para fabricación de ACS.

5 mitos (falsos) sobre la bomba de calor que tienes que conocer

La bomba de calor comenzó a transformarse  en un sistema de calefacción muy conocido en Europa a finales de los años 90.

Su tecnología y particularidades han tenido un largo trayecto desde entonces, pero todavía hay una percepción equivocada sobre este procedimiento que hace que algunas personas no la consideren todavía como una alternativa  totalmente válida. Pero vamos directo al grano – a continuación te explicamos 5 mitos sobre la bomba calor que tienes que conocer.

1. La bomba de calor sólo refrigera.

La bomba de calor es un mecanismo térmico que obtiene una temperatura perfecta, tanto en verano, como en el invierno, pudiendo igualmente fabricar agua caliente, de una forma fácil, económica y  muy respetuosa con el medio ambiente.

Aquí en España, la bomba de calor es más popular el  sistema de refrigeración que posee (los sistemas de aire acondicionado) que por calefacción, pero puede emplearse para las mismas cosas, según las necesidades de cada persona, porque es reversible, puede enfriar el aire de una pequeña habitación.

Sacando asi el calor a fuera, o  también puede calentarlo trayendo calor de fuera por mucho frío que haga este en el exterior.

Para calentar una pieza, la bomba de calor toma aire que por ejemplo está a 0ºC y  este lo enfría hasta -10ºC. Estos 10 grados de diferencia se transforman  en 10 grados de calor positivos mediante el gas refrigerante, que se utiliza para calentar de tu casa.

2. Son ruidosas.

Por ejemplo, si nosotros queremos refrigerar una pieza con una bomba de calor, los niveles de ruido generados por un Split Etherea de Panasonic son tan pocos que no podrás notarlos. ¡Algunos modelos poseen un nivel de ruido de 18 dB en un modo silencioso!

Puedes comprobar esta cifra con un dialogo normal entre dos amigos a un metro de distancia la cual proporciona aproximadamente 60 dB de ruido.

Se dice que la tecnología inverter en las bombas de calor también afirma una uniformidad que disminuye el nivel de ruido al comienzo. Las unidades exteriores de las bombas de calor de Panasonic se sitúan entre las menos ruidosas del mercado, pero hay que tener en cuenta que es primordial escoger un buen sitio donde instaurarla.

3. No son recomendables en temperaturas exteriores de -20 grados.

Las bombas de calor han sido demostradas en un laboratorio independiente a temperaturas de hasta -35 grados. Cuando afuera hace tanto frío esta  sigue emitiendo calor en la vivienda, y estas son capaces de entregar la mayor potencia.

¿Habitas en una zona donde los inviernos son normalmente bastante fríos?, es esencial comprar una bomba de calor que se acople a las condiciones extremas con una alta capacidad calorífica para que te pueda ofrecer una calidez óptima.

En sectores como el interior de Teruel Calamocha y Molina de Aragón, el corredor pirenaico desde el río Salazar y a su paso por Navarra hasta el Valle de Núria en Girona o el norte de Palencia, se han logrado temperaturas de hasta -30 grados en el invierno.

No todas las bombas de calor pueden soportar dichas temperaturas, cada equipo y cada marca ofrece unas características específicas en cada equipo que se deben tener en cuenta.

Por ejemplo, la bomba de calor Aquarea de Panasonic, calienta en invierno ofreciendo máximo confort, y una alta eficiencia energética.

Es difícil recuperar la inversión.

Para darte una idea precisa de los ahorros que puedes lograr mediante la inversión de una bomba de calor, asegúrate primero qué tipo de sistema tienes.

Si estás utilizando un sistema de calefacción eléctrico directo, una nueva bomba de calor Aquarea puede significar un ahorro de hasta un 78% en calefacción.

Si lo que quieres es actualizar tu modelo de bomba de calor antigua, de 10-12 años, con un modelo Inverter con nuevas prestaciones, el ahorro puede llegar a ser del 42%.

Una bomba de calor moderna también proporcionará una mayor comodidad, aire más limpio y mayor eficiencia energética. Incluso se puede controlar desde un teléfono inteligente, tablet u ordenador.

5. Deteriora el ambiente interior

Las bombas de calor modernas a menudo vienen con características que también limpian el aire y mejoran la atmósfera interior de una habitación para aquellos que sufren de asma o alergias.

Nuestra gama Etherea, dispone de la tecnología Nanoe TM para eliminar las micro partículas tales como polvo, bacterias, virus y el moho. Una función de purificación que incrementa la sensación de comodidad después de haber instalado una bomba de calor.

 

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