Bombas de calor geotérmicas: cómo aprovechar el calor del subsuelo para calentar o enfriar tu casa

bombas de calor geotermicas

En la lucha por la eficiencia energética, la tecnología nos permite aprovechar fuentes de energía como el sol, el viento o el agua para iluminar, mover y calentar o enfriar nuestros hogares. El siguiente paso podría ser mirar hacia abajo, debajo de nuestros pies, a unos metros del suelo, donde la temperatura es cálida y constante en todo momento. Nuevamente, se trata de aprovechar la energía que nos rodea. La mayor parte del calor que nos llega del sol es absorbido por la corteza terrestre y permanece bajo tierra. Gracias a las bombas de calor geotérmicas podemos aprovechar el calor del subsuelo para calentar o enfríar nuestro hogar.

En este artículo vamos a explicarte qué son las bombas de calor geotérmicas, sus características, funcionamiento, eficiencia y mucho más.

Qué son las bombas de calor geotérmicas

geotermia

Una bomba de calor geotérmica es un sistema de calefacción y refrigeración que aprovecha la energía térmica almacenada en la Tierra para regular la temperatura en un edificio o una vivienda. A diferencia de los sistemas tradicionales que queman combustibles fósiles o utilizan electricidad para generar calor o frío, las bombas de calor geotérmicas son más eficientes y amigables con el medio ambiente.

Cómo funcionan

bombas de calor geotermicas para calentar la casa

Su funcionamiento comparte tecnología con otros tipos de bombas de calor presentes en los equipos de aire acondicionado habituales; las funciones que realiza el fluido de trabajo (fluido caloportador) de estos sistemas, y los roles que desempeñan el resto de elementos que componen el circuito:

  • Compresor: Dispositivo encargado de aumentar la presión de un fluido, aumentando así su temperatura.
  • Evaporador: Dispositivo encargado de reducir la presión y bajar la temperatura.

A través de este conjunto de cambios de presión, se traslada la temperatura requerida desde el interior de la tierra al sistema de distribución de la casa o habitación. Una vez que hayas hecho el trabajo de intercambiar u obtener la temperatura deseada, llega el momento de distribuir dicha temperatura por toda la habitación a climatizar.

El proceso se lleva a cabo de la misma forma que un sistema de distribución de calor habitual. Existe un rango suficiente de temperaturas del suelo para que la calefacción geotérmica sea compatible con radiadores e instalaciones de suelos radiantes nuevos y existentes.

Otra función de la instalación geotérmica es captar calor para que el ACS genere electricidad. Actualmente, los fabricantes disponen de modelos de bombas de calor geotérmicas con potencia de trabajo suficiente para cubrir las necesidades futuras de climatización y agua caliente sanitaria de cada tipo de hogar. Para estas situaciones, podrás contar con el depósito de agua sin ningún inconveniente.

Instalaciones con bombas geotérmicas

funcionamiento de la geotermia

Existen muchos tipos de instalaciones geotérmicas, que varían según lo que reciben las tuberías de intercambio.

Captación horizontal

La principal característica de este tipo de instalaciones es la distribución horizontal de los colectores que distribuyen el fluido caloportador. Estos parecen extenderse a lo largo y ancho de la parcela. Es el formato más utilizado en los modelos geotérmicos. Su posición es de aproximadamente un metro y medio de profundidad, y ésta es la única condición donde se puede regular el clima exterior. Para que este enfoque sea eficaz, es necesario que haya suficiente área de expansión.

En general, su aplicación se encuentra más frecuentemente en parcelas correspondientes a viviendas unifamiliares u otro tipo de edificaciones aisladas con superficies suficientes para captar la energía térmica necesaria para su uso. En parcelas pequeñas con grandes edificaciones no será del todo eficaz.

Captación geotérmica vertical mediante sondas o pozos

Para superar el problema de falta de superficie anteriormente asumido, existe la opción de colocar el sistema de intercambio (tuberías) en vertical. Esta alternativa compensa la falta de espacio con una perforación superior. El trabajo implicó utilizar maquinaria de preparación más sofisticada, pero los resultados fueron más eficientes al alcanzar sedimentos más cálidos a profundidades que oscilan entre 25 y 150 metros. El diámetro del pozo de la sonda es relativamente pequeño, alrededor de 10-15 cm.

Captación geotérmica en lagos o ríos

La recolección de agua geotérmica implica la introducción de sistemas de intercambio (tuberías de fluido de transferencia de calor) directamente en lagos o ríos calientes o depósitos de agua caliente. El intercambio de calor se produce directamente en el medio acuoso.

Es un sistema muy sencillo sin excesiva complejidad técnica, más económico y eficiente. Eso sí, su desventaja es que este recurso acuoso no está disponible en todas partes. Dependiendo de la profundidad de instalación del captador de fluido y de la demanda de calor requerida, la potencia o tipo de bomba geotérmica debe ser la adecuada para cada caso.

Ventajas y desventajas de las bombas de calor geotérmicas

Ventajas:

  • Eficiencia energética: Las bombas de calor geotérmicas son altamente eficientes en comparación con sistemas de calefacción y refrigeración convencionales. Pueden proporcionar hasta cuatro unidades de calefacción o refrigeración por cada unidad de electricidad utilizada, lo que las hace económicamente atractivas a largo plazo.
  • Sostenibilidad: Son una opción respetuosa con el medio ambiente porque aprovechan una fuente de energía renovable y constante: la temperatura del subsuelo. Esto reduce la dependencia de combustibles fósiles y disminuye las emisiones de gases de efecto invernadero.
  • Versatilidad: Además de calefacción y refrigeración, las bombas de calor geotérmicas pueden utilizarse para calentar agua, lo que ahorra energía en la producción de agua caliente sanitaria.
  • Durabilidad: Estos sistemas tienden a ser duraderos y requieren menos mantenimiento en comparación con otros sistemas de calefacción y refrigeración.
  • Independencia de las condiciones climáticas externas: A diferencia de los sistemas solares térmicos o de paneles fotovoltaicos, las bombas de calor geotérmicas no dependen de la radiación solar ni de las condiciones climáticas externas, por lo que funcionan de manera constante y predecible durante todo el año.

Desventajas:

  • Inversión inicial: La inversión inicial para instalar una bomba de calor geotérmica suele ser más alta que la de sistemas convencionales. Esto se debe a la necesidad de enterrar el bucle geotérmico o sumergirlo en agua, lo que requiere excavación y equipos especializados.
  • Requiere espacio: La instalación de un sistema geotérmico requiere espacio para el bucle geotérmico, ya sea en el suelo o bajo el agua. En propiedades con espacio limitado o restricciones de zonificación, esto puede ser un desafío.
  • Necesidad de permisos y regulaciones: Las regulaciones y permisos para la instalación de sistemas geotérmicos pueden variar según la ubicación geográfica, lo que podría añadir complejidad al proceso de instalación.
  • Tiempo de amortización: A pesar de su eficiencia, el tiempo necesario para recuperar la inversión inicial puede ser más largo que con sistemas más baratos, dependiendo de los precios locales de energía y los incentivos fiscales disponibles.

Espero que con esta información puedan conocer más sobre las bombas de calor geotérmicas y cómo pueden ayudar a calentar o enfriar nuestro hogar.


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