En anteriors articles hem parlat de la calefacció geotèrmica. En ella, parlem que un dels components necessaris per a usar aquest tipus de calefacció era la bomba de calor geotèrmica. El seu funcionament és similar a el de la bomba de calor comú. No obstant això, l'energia calorífica que empra l'extreu de terra.
Vols conèixer a fons el funcionament i les característiques de la bomba de calor geotèrmica? Aquesta informació pot ser molt útil si vas a instal·lar calefacció a casa teva 🙂
Bomba de calor geotèrmica
Per refrescar una mica els conceptes i treballar bé la resta de l'article, repassarem la definició de calefacció geotèrmica. Es tracta d'una calefacció en què utilitzem l'aigua calenta per escalfar l'interior d'un edifici. Aquesta calor prové de les roques o de l'aigua subterrània i és capaç de fer funcionar un generador elèctric. Es tracta d'un concepte, per tant, dins l'àmbit de l'energia geotèrmica.
La bomba de calor geotèrmica pot funcionar en qualsevol lloc. Aquest ús s'ha vingut estenent a tota la societat, a aquest nivell que està augmentant en un 20% anual. Quan toquem els tubs de la part posterior d'un refrigerador, podem veure que s'està absorbint calor de l'interior de l'aparell i radiándolo a la resta de la cuina. Doncs bé, la bomba de calor funciona d'una manera similar, però en sentit invers. És capaç d'agafar la calor que hi ha fora i alliberar-ho a l'interior. És com si estigués intentant refrigerar l'exterior.
Funcionament
Tant en una nevera com en una bomba de calor, hi ha tubs que fan circular un fluid refrigerant. Aquest fluid és capaç d'escalfar-quan es comprimeix i refredar-se quan s'expandeix. Si volem escalfar la casa per mantenir-nos bé a l'hivern, el fluid calent que està comprimit circularà a través del intercanviador de calor que escalfa l'aire alimentant a un sistema conductor.
Es podria dir que el fluid ja està «usat». Després d'això, es refreda i s'expandeix, entrant en contacte amb la font geotèrmica que el torna a «recarregar» de calor. Aquest procés es repeteix una i altra vegada per tenir calefacció contínuament.
Un aspecte que cal tenir en compte és que bombar el fluid requereix d'electricitat. La bomba de calor geotèrmica és més eficient que la resta de bombes o altres alternatives de calefacció. Els sistemes que hi ha actualment són capaços de produir fins a 4 kW de calor per cada kW d'electricitat que es genera. Això els fa ser molt eficient, ja que no necessiten generar calor, sinó extreure de baix de terra.
Per contra, no només hi ha bombes que escalfin la casa. També pot refrigerar la casa per estar fresquets a l'època d'estiu. A aquestes bombes se'ls crida bombes de calor reversibles. En aquest cas, una vàlvula és la que controla la direcció de l'fluid. Per això, la calor pot circular en dues direccions.
Formes d'extreure l'energia geotèrmica
Moltes persones que emprar aquest tipus de calefacció estan familiaritzades ja amb les bombes de calor geotèrmica. El gran avantatge és la d'emprar l'aire de l'exterior per escalfar la llar. La calor de la Terra és infinit, per la qual cosa és considerat un tipus d'energia renovable. Podràs tenir calefacció sempre que la necessitis i d'una forma molt còmoda i barata. A més, estaràs ajudant en la cura de l'medi ambient i la reducció d'emissions de gasos d'efecte hivernacle a l'atmosfera. Així estarem reduint els efectes devastadors de l'canvi climàtic i l'escalfament global.
Un dels inconvenients de les bombes de calor comú és que la seva eficàcia es veu disminuïda quan la temperatura de l'exterior és molt freda. Això fa que quan realment es necessita més la calor dins de la llar, la bomba tingui menys rendiment. No obstant això, això no passa amb la bomba de calor geotèrmica, ja que extreu la calor de l'interior de la Terra. Sota terra la calor és estable i la temperatura es manté igual encara que hi hagi més fred a l'exterior. Per això, no perd eficàcia en cap moment.
Bomba de calor geotèrmica vertical i horitzontal
La forma més popular d'extreure calor és la bomba de calor geotèrmica vertical. Se sol instal·lar a uns 150 o 200 peus sota la superfície. S'instal·len uns tubs al voltant dels solcs excavats sota terra. Per ells va circulant aigua amb un fluid anticongelant afegit que és capaç d'elevar la calor per temperar el fluid refrigerant.
Una altra alternativa és la bomba de calor geotèrmica horitzontal. En aquest cas, els tubs van plens d'aigua i són enterrats a uns 6 peus a l'ample sota de el terreny. Són sistemes que requereixen gran extensió per poder generar la calor apropiat per escalfar un edifici de mida mitjana. No obstant això, el seu cost és molt menor que la bomba vertical.
Moltes persones dubten de la seva eficàcia en zones properes a fonts d'aigua natural com llacs, rius i llacunes. Això no és així. La bomba de calor geotèrmica és igual d'eficient prop d'aquests llocs, ja que pot usar-les com a font de calor externa.
L'intercanvi de calor amb el terreny exterior es realitza a través d'un captador geotèrmic, que poden ser de dos tipus: captadors geotèrmics verticals i horitzontals. En el primer cas, es col·loca un circuit de tubs (2 o 4) dins d'una perforació a 50-100 m de profunditat i de 110-140 mm de diàmetre. En el segon cas es col·loca una xarxa horitzontal de tubs a 1,2-1,5 m de profunditat.
Inversió econòmica inicial
Una gran barrera que s'interposa davant l'ús de les energies renovables és la inversió econòmica inicial. Com en molts sectors, cal invertir capital a l'inici per després anar amortizándolo amb el pas el temps. El cost inicial de la calefacció geotèrmica supera el dels sistemes tradicionals de calefacció.
Si es pretén construir en un habitatge familiar pot costar entre 6.000 i 13.000 euros. Això és un disbarat per a totes aquelles persones el treball no els atorga grans sous. Amb aquests diners pot un comprar-se un cotxe! No obstant això, les bombes de calor geotèrmica són rendibles a llarg termini. Permeten reduir el consum de la factura energètica entre un 30 i un 70% en cas de la calefacció i un 20-50% en refrigeració.
Espero que amb aquesta informació estigueu a punt per utilitzar aquest tipus de calefacció i començar a estalviar des de ja.