¿Busca una alternativa para un nuevo sistema de calefacción o aire acondicionado para su hogar, edificio, campus o comunidad? Las tecnologías de calefacción y enfriamiento geotérmicas son una gran opción.
¿Qué es una bomba de calor geotérmica?
Las bombas de calor mueven el calor de un lugar a otro utilizando electricidad. Los sistemas de aire acondicionado y los refrigeradores son dos ejemplos comunes de bombas de calor. Las bombas de calor también pueden usarse para calentar y enfriar edificios.
Las temperaturas a unos 30 pies por debajo de la superficie permanecen relativamente constantes durante todo el año, entre unos 50°F (10°C) y 59°F (15°C). Para la mayoría de las zonas de Estados Unidos, esto significa que las temperaturas del suelo suelen ser más cálidas que las del aire en invierno y más frías que las del aire en verano.
Las bombas de calor geotérmicas (GHPs, por sus siglas en inglés) utilizan estas temperaturas subterráneas constantes para intercambiar temperaturas de forma eficiente, calentando los hogares en invierno y enfriándolos en verano.
Traducción de imágenes: Bomba de Calor Geotérmica
¿Qué contiene un sistema de bomba de calor geotérmica?
Las bombas de calor geotérmicas utilizan las temperaturas subterráneas constantes de la tierra poco profunda como almacenamiento térmico que permite una calefacción y refrigeración eficiente. Los sistemas pueden variar en el tipo de colector y las conexiones usadas.
Un sistema GHP incluye
- Un colector de calor subterráneo-Una bomba de calor geotérmica usa la tierra como fuente y sumidero de calor (almacenamiento térmico), mediante una serie de tuberías conectadas enterradas en el suelo cerca de un edificio. El sistema puede enterrarse de forma vertical u horizontal. Hace circular un fluido que absorbe o deposita calor en el suelo circundante, dependiendo de si el aire ambiente (exterior) es más frío o más caliente que el suelo.
- Una bomba de calor: cuando la temperatura ambiente es más fría que la del suelo, una bomba de calor geotérmica extrae el calor de los fluidos del colector, lo concentra y lo transfiere al edificio. Cuando las temperaturas del ambiente son más cálidas que el suelo, la bomba de calor extrae el calor del edificio y lo deposita bajo tierra.
- Un subsistema de distribución de calor: generalmente se utilizan conductos convencionales para distribuir el aire calentado o enfriado de la bomba de calor geotérmica por todo el edificio.
¿Dónde pueden utilizarse las bombas de calor geotérmicas?
Las GHP pueden ser:
- Utilizadas para calentar y enfriar una vivienda, un negocio o una comunidad entera (campus universitario, vecindario, etc.)
- Implementadas como parte de una nueva construcción o añadidas de forma retroactiva para edificios existentes
- Instalados en entornos urbanos o rurales.
Algunos sistemas pueden suministrar agua caliente a hogares y negocios.
Más información: Consejos para elegir e instalar bombas de calor geotérmicas
¿Es lo mismo una bomba de calor geotérmica que una bomba de calor aerotérmica?
No, las bombas de calor geotérmicas (GHP) son diferentes de las bombas de calor aerotérmicas. Los sistemas GHP intercambian calor de la tierra, mientras que las bombas de calor aerotérmicas intercambian calor del aire.
En comparación con los sistemas aerotérmicos, se ha demostrado que los sistemas geotérmicos son más silenciosos, duran más y requieren menos mantenimiento, y no dependen de la temperatura del aire exterior. Los sistemas geotérmicos suelen ser más caros que los sistemas de fuente de aire, pero los costes adicionales suelen recuperarse con el ahorro de energía.
Diseño y despliegue de la calefacción y refrigeración geotérmicas en comunidades
Las bombas de calor geotérmicas pueden adaptarse para satisfacer las necesidades de calefacción y refrigeración de toda una comunidad a través de una sola red, como se muestra en este gráfico (haga clic para ver una versión ampliada). Otras tecnologías de calefacción y refrigeración geotérmicas, como la calefacción urbana, también pueden usarse en un sistema comunitario.
En abril de 2023, el Departamento de Energía de EE.UU. (DOE, por sus siglas en inglés) anunció las selecciones de la iniciativa de diseño y despliegue de sistemas comunitarios de calefacción y refrigeración geotérmicas. Los proyectos recibirán financiación para ayudar a las comunidades a diseñar y desplegar sistemas geotérmicos de calefacción y refrigeración a nivel de distrito, crear capacitación para la mano de obra relacionada e identificar y abordar los problemas de justicia medioambiental. La iniciativa también contribuirá a ampliar la geotermia a escala comunitaria mediante el apoyo a nuevos sistemas y el desarrollo de estudios de casos que puedan reproducirse en todo el país.
Impacto en el coste de la red y en las emisiones totales del despliegue masivo de bombas de calor geotérmicas
En diciembre de 2023, el DOE anunció los resultados de un análisis que destacaba que, si se despliegan a escala masiva y se combinan con mejoras en la eficiencia de los edificios, las bombas de calor geotérmicas podrían descarbonizar la calefacción y la refrigeración a la vez que ahorrar energía en los edificios del país, evitando hasta 24.500 millas de nuevas líneas de transmisión de la red para 2050, lo suficiente como para cruzar ocho veces el territorio continental de Estados Unidos. Obtenga más información leyendo el informe.
Para explorar los distintos tipos de bombas de calor geotérmicas, visite la página Bombas de calor geotérmicas.