Bombas de calor: ¿fuente de aire o fuente terrestre?€ €
Bombas de calor: ¿fuente de aire o fuente terrestre?
Las bombas de calor son dispositivos que utilizan una pequeña cantidad de energía para mover el calor de un lugar a otro. Durante el clima frío, extraen calor de fuentes externas y lo bombean al interior. Este proceso se puede invertir durante el verano para actuar como un sistema de aire acondicionado.
La bomba de calor hace circular un refrigerante líquido o gaseoso. Esto es más frío que la temperatura ambiente, por lo que absorbe calor. Luego se alimenta a través de un compresor. La compresión del fluido aumenta su temperatura de modo que se calienta más que su entorno y se puede utilizar para calentar el aire y el agua. Bombear calor de un lugar a otro requiere relativamente poca electricidad. En consecuencia, las bombas de calor pueden proporcionar una buena alternativa a los sistemas de calefacción de gasóleo y eléctricos, siempre que la propiedad esté bien aislada. Suministran más calor que la cantidad de electricidad que necesitan para funcionar, lo que les proporciona una eficiencia de hasta el 300%. [1].
Hay dos tipos principales de bombas de calor:
1. Bombas de calor de fuente de aire (ASHP):
Las bombas de calor de fuente de aire extraen energía del aire exterior de la casa. Ellos pueden
Se puede utilizar para calentar un edificio de varias formas.
Sistema aire-agua: Esto calienta el agua y luego la distribuye a través de un sistema de calefacción central húmedo. Como el agua que entra en los radiadores estará a una temperatura más baja que con el sistema de calefacción central de gas, a menudo se instalan radiadores con una superficie mayor (por ejemplo, radiadores dobles).
Sistema aire-aire: Esta produce aire caliente, que circula por la casa mediante ventiladores.
2. Bombas de calor geotérmicas (GSHP):
Las bombas de calor de fuente terrestre extraen calor del suelo bombeando agua a través de una serie de tuberías enterradas, conocidas como circuitos de tierra. Los bucles de tierra hacen circular una mezcla de agua y anticongelante. Este se calienta a medida que pasa por el suelo, que se mantiene relativamente caliente un metro por debajo de la superficie en invierno. Esta fuente de calor se puede utilizar para producir agua caliente y calentar una casa a través de radiadores, sistemas de calefacción por suelo radiante o aire caliente.
La bomba de calor desempeña el mismo papel que una caldera en un sistema de calefacción central normal. Sin embargo, la energía proviene de la temperatura ambiente del suelo, en lugar de utilizar combustibles fósiles. La bomba de calor debe diseñarse cuidadosamente para que el tamaño de la bomba, el diseño de los circuitos de tierra y la selección de radiadores sean adecuados para la casa.
La temperatura del suelo a un metro de profundidad tiende a rondar los 8-11oC en el Reino Unido. Esto se mantiene bastante estable durante el año, con cambios menores que reflejan la variación en la temperatura del aire estacional. [2]
Comparando unfuente de infrarrojos vs fuente de tierra
Costo
Las bombas de calor de fuente terrestre son mucho más caras de instalar. Todas las bombas de calor de fuente de aire son bastante similares, pero una bomba de calor de fuente terrestre debe configurarse de manera diferente según la ubicación. Algunas casas tendrán espacio para bucles de tierra grandes, mientras que otras necesitarán un sistema vertical con perforaciones. Cavar o perforar agujeros para acomodar los bucles será un costo importante, por lo que una instalación de GSHP podría costar entre € 9,000 y € 16,000, mientras que un ASHP podría costar entre € 6000 y € 10,000 según el artículo de SuperHomes aquí de 2013. La cotización de Energy Saving Trust más : € 13,000 – € 20,000 para GSHP y € 7,000 – € 11,000 para ASHP. Como anécdota, son posibles ofertas más baratas que las dos citadas cuando solo se necesita una unidad ASHP básica para una propiedad pequeña.
Eficiencia
Actualmente, GSHP tiene el coeficiente de rendimiento (CoP) y el factor de rendimiento estacional (SPF) más altos. Esto se debe a que la temperatura subterránea fluctúa menos que la temperatura del aire.
Ahorros
La cantidad que ahorre dependerá del tipo de combustible que reemplace su bomba de calor. Las bombas de calor tienen el potencial de reducir los costos de funcionamiento en comparación con las calderas de aceite, la calefacción eléctrica directa y los sistemas de combustión de GLP o combustible sólido. Esto puede resultar en ahorros sustanciales durante su vida útil, a pesar del alto costo inicial.
Energy Saving Trust y Mitsubishi Electric han realizado pruebas para estimar los ahorros de diferentes bombas de calor.[3]. Se encontró que:
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Una bomba de calor de fuente de aire con un SPF de 2,45 podría generar ahorros de alrededor de € 150 y 1,400 KgCO2 por año al reemplazar una caldera de aceite, o € 530 y 5700KgCO2 al reemplazar la calefacción eléctrica.
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Es probable que una bomba de calor geotérmica con un SPF de 2,82 ahorre € 300 y 1900 KgCO2 por año si se reemplaza el aceite, y € 685 y 6300KgCO2 si reemplaza la calefacción eléctrica. Estas cifras se basan en bombas de rendimiento promedio, instaladas en un edificio independiente bien aislado.
¿Cuál es más fácil de instalar?
El ASHP es mucho más fácil de instalar. Consiste en unidades exteriores e interiores conectadas a través de una pared. El GSHP tiene una unidad interior conectada al circuito de tierra exterior. Enterrar el circuito requiere mucha excavación o perforación.
Nivel de ruido
Un sistema ASHP típico consta de una unidad exterior con un ventilador grande. El ventilador emitirá un ruido de bajo nivel mientras el sistema está en uso. Los sistemas GSHP tienden a ser más silenciosos ya que las bombas tienden a hacer menos ruido que los ventiladores.
Licencia de obras
La instalación de sistemas GSHP en instalaciones domésticas se considera un desarrollo permitido, por lo que generalmente no requiere permiso de planificación. Sin embargo, este podría no ser el caso de los edificios o propiedades catalogadas en un área de conservación.
Como luce
Los sistemas ASHP normalmente se montan en la pared exterior de un edificio. Estos pueden restar valor a la apariencia de la propiedad. En comparación, la matriz GSHP está enterrada bajo tierra, por lo que no tiene impacto visual en el exterior. En este caso, es probable que la bomba de calor sea una caja grande que deberá colocarse en el interior en un lugar seco y seguro junto a un cilindro de agua caliente. Es posible que deba pensar si tiene espacio para acomodarlo, por ejemplo, en su garaje, cuarto de servicio o extensión.
Aislamiento
Las bombas de calor solo son adecuadas para viviendas muy bien aisladas y dimensionarlas correctamente es imprescindible. De lo contrario, su demanda de calor invernal corre el riesgo de exceder lo que la bomba de calor puede ofrecer cómodamente. Con las bombas de calor de fuente terrestre, se debe evitar el uso del modo ‘boost’ en invierno, ya que significa que la electricidad adicional elevará la temperatura del agua a un costo significativo.
En resumen, la bomba de calor que elija dependerá en gran medida de la disponibilidad de espacio y de su presupuesto. También deben tenerse en cuenta los costes de mantenimiento. Es probable que un GSHP requiera menos mantenimiento durante su vida y alcanzará una mayor eficiencia en comparación con un ASHP. Por tanto, tiene una vida útil más larga. Sin embargo, la bomba de aire es una opción más económica y conveniente.
Las tecnologías GSHP y ASHP son elegibles para el Incentivo de calor renovable.
Foto: SuperHomes
Referencias:
1. Ahorro de energía Confianza en las bombas de calor: fuente terrestre Fuente de aire
2. Servicio Geológico Británico
3. Mitsubishi Electric
Otras lecturas:
¿Son las bombas de calor rentables?
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