En anteriores artículos hemos hablado de la calefacción geotérmica. En ella, hablamos de que uno de los componentes necesarios para usar este tipo de calefacción era la bomba de calor geotérmica. Su funcionamiento es similar al de la bomba de calor común. Sin embargo, la energía calorífica que emplea la extrae del suelo.
¿Quieres conocer a fondo el funcionamiento y las características de la bomba de calor geotérmica? Esta información puede ser muy útil si vas a instalar calefacción en tu hogar 🙂
Índice
Bomba de calor geotérmica
Para refrescar un poco los conceptos y trabajar bien el resto del artículo, repasaremos la definición de calefacción geotérmica. Se trata de una calefacción en la que utilizamos el agua caliente para calentar el interior de un edificio. Ese calor proviene de las rocas o del agua subterránea y es capaz de hacer funcionar un generador eléctrico. Se trata de un concepto, por tanto, dentro del ámbito de la energía geotérmica.
La bomba de calor geotérmica puede funcionar en cualquier lugar. Este uso se ha venido extendiendo en toda la sociedad, a tal nivel que está aumentando en un 20% anual. Cuando tocamos los tubos de la parte trasera de un refrigerador, podemos ver que se está absorbiendo calor del interior del aparato y radiándolo al resto de la cocina. Pues bien, la bomba de calor funciona de una forma similar, pero en sentido inverso. Es capaz de coger el calor que hay fuera y liberarlo al interior. Es como si estuviera intentando refrigerar el exterior.
Funcionamiento
Tanto en una nevera como en una bomba de calor, existen tubos que hacen circular un fluido refrigerante. Este fluido es capaz de calentarse cuando se comprime y enfriarse cuando se expande. Si queremos calentar la casa para mantenernos bien en invierno, el fluido caliente que está comprimido circulará a través del intercambiador de calor que calienta el aire alimentando a un sistema conductor.
Se podría decir que el fluido ya está «usado». Después de ello, se enfría y se expande, entrando en contacto con la fuente geotérmica que lo vuelve a «recargar» de calor. Este proceso se repite una y otra vez para tener calefacción continuamente.
Un aspecto que hay que tener en cuenta es que bombear el fluido requiere de electricidad. La bomba de calor geotérmica es más eficiente que el resto de bombas u otras alternativas de calefacción. Los sistemas que hay actualmente son capaces de producir hasta 4 kW de calor por cada kW de electricidad que se genera. Esto los hace ser muy eficiente, ya que no necesitan generar calor, sino extraerlo de bajo de tierra.
Por el contrario, no sólo existen bombas que calienten la casa. También puede refrigerar la casa para estar fresquitos en la época de verano. A estas bombas se les llama bombas de calor reversibles. En este caso, una válvula es la que controla la dirección del fluido. Por ello, el calor puede circular en dos direcciones.
Formas de extraer la energía geotérmica
Muchas personas que emplear este tipo de calefacción están familiarizadas ya con las bombas de calor geotérmica. La gran ventaja es la de emplear el aire del exterior para calentar el hogar. El calor de la Tierra es infinito, por lo que es considerado un tipo de energía renovable. Podrás tener calefacción siempre que la necesites y de una forma muy cómoda y barata. Además, estarás ayudando en el cuidado del medioambiente y la reducción de emisiones de gases de efecto invernadero a la atmósfera. Así estaremos reduciendo los efectos devastadores del cambio climático y el calentamiento global.
Uno de los inconvenientes de las bombas de calor común es que su eficacia se ve disminuida cuando la temperatura del exterior es muy fría. Esto hace que cuando realmente se necesita más el calor dentro del hogar, la bomba tenga menos rendimiento. Sin embargo, esto no ocurre con la bomba de calor geotérmica, puesto que extrae el calor del interior de la Tierra. Bajo tierra el calor es estable y la temperatura se mantiene igual aunque haya más frío en el exterior. Por ello, no pierde eficacia en ningún momento.
Bomba de calor geotérmica vertical y horizontal
La forma más popular de extraer calor es la bomba de calor geotérmica vertical. Se suele instalar a unos 150 o 200 pies bajo la superficie. Se instalan unos tubos alrededor de los surcos excavados bajo tierra. Por ellos va circulando agua con un fluido anticongelante añadido que es capaz de elevar el calor para templar el fluido refrigerante.
Otra alternativa es la bomba de calor geotérmica horizontal. En este caso, los tubos van llenos de agua y son enterrados a unos 6 pies a lo ancho bajo del terreno. Son sistemas que requieren gran extensión para poder generar el calor apropiado para calentar un edificio de tamaño medio. Sin embargo, su coste es mucho menor que la bomba vertical.
Muchas personas dudan de su eficacia en zonas cercanas a fuentes de agua natural como lagos, ríos y lagunas. Esto no es así. La bomba de calor geotérmica es igual de eficiente cerca de estos lugares, ya que puede usarlas como fuente de calor externa.
El intercambio de calor con el terreno exterior se realiza a través de un captador geotérmico, que pueden ser de dos tipos: captadores geotérmicos verticales y horizontales. En el primer caso, se coloca un circuito de tubos (2 ó 4) dentro de una perforación a 50-100 m de profundidad y de 110-140 mm de diámetro. En el segundo caso se coloca una red horizontal de tubos a 1,2-1,5 m de profundidad.
Inversión económica inicial
Una gran barrera que se interpone ante el uso de las energías renovables es la inversión económica inicial. Como en muchos sectores, es necesario invertir capital al inicio para luego ir amortizándolo con el paso del tiempo. El coste inicial de la calefacción geotérmica supera al de los sistemas tradicionales de calefacción.
Si se pretende construir en una vivienda familiar puede costar entre 6.000 y 13.000 euros. Esto es un disparate para todas aquellas personas cuyo trabajo no les otorga grandes sueldos. ¡Con ese dinero puede uno comprarse un coche! Sin embargo, las bombas de calor geotérmica son rentables a largo plazo. Permiten reducir el consumo de la factura energética entre un 30 y un 70% en caso de la calefacción y un 20-50% en refrigeración.
Espero que con esta información estéis listo para utilizar este tipo de calefacción y empezar a ahorrar desde ya.