La bomba de calor es un sistema de muy elevada eficiencia energética, pues consigue producir hasta cuatro veces más energía de la que consume. Su rendimiento es por tanto, de hasta un 400%. Si lo comparamos con una caldera, que tiene un rendimiento aproximado de un 85%, vemos que el uso de la bomba de calor es de una eficiencia extrema. De hecho, su instalación está subvencionada al considerarse un aparato de elevada eficiencia energética.
El rendimiento de la bomba de calor es medida en COP, siglas inglesas. Un COP 1 se correspondería con un rendimiento del 100%; las bombas normalemente tienen, por tanto, entre un 3 y un 4 de COP.
El COP de las bombas de calor varía en funcioón de diferetnes factores. Uno de ellos es la temperatura externa. El COP disminuye drásticamente cuando las temperaturas externas son inferioresa 5ºC. Por este motivo, las bombas de calor se han instalado normalmente en zonas de clima templado. Países como Alemania, donde las temperaturas en invierno pueden rondar los -20ºC, no utilizan este efectivo sistema para calefactar. Recientemente se han lanzado al mercado algunos modelos de mayor efectividad, que soportan mejor temperaturas bajo cero, pero es conveniente consultar con su instalador antes de decidirse por uno de estos modelos.
La geotermia en principio se trata de una energía renovable que aprovecha los focos activos de calor del subsuelo para producir electricidad. Por este motivo, el uso de bombas geotérmicas para la producción de climatización o calefacción no se trata realmente de geotermia, pues no es imprescindible un foco activo de calor; simplemente se aprovecha cierta característica del subsuelo de encontrarse a la misma temperatura a lo largo de todo el año.
La climatización o calefacción geotérmica, por tanto, se basa en la utilización de una bomba de calor geotérmica que realiza el intercambio con el subsuelo en lugar de realizarlo con el aire de la calle.
La bomba geotérmica fue inventada por los países escandinavos durante la primera crisis del petróleo, en los años 70 del siglo pasado, para poder reducir costes de energía.
Para comprender el funcionamiento de la bomba de calor geotérmica primero es necesario comprender cómo funciona la bomba de calor convencional. Una bomba de calor es un sistema de producción de climatización altamente eficiente, que consigue rendimientos de hasta un 400% gracias a que aprovecha ciertas leyes de la física. El líquido refrigerante contenido en el interior es convertido en gas de forma mecánica. Como gas, absorbe calor, y comprimiendo un gas, conseguimos exprimirle el calor que tiene. Este es el principio sobre el que se basa la bomba de calor convencional. La electricidad que consume es, como vemos, la electricidad del llamado compresor, que es el que comprime el gas del sistema de tuberías. Normalmente, la bomba de calor realiza este intercambio de calor con la calle; es decir, expulsa el calor a la calle cuando queremos aire acondicionado, y lo absorbe de la calle, inyectándolo en el interior de la vivienda cuando queremos calefactar.
Pues bien. La bomba de calor geotérmica realiza ese intercambio de calor no con el aire, sino con el subsuelo, por lo que alcanza eficiencias aún mayores; puede producir hasta seis veces más energía de la que consume. Esto se debe a que el subsuelo se encuentra a una temperatura homogénea a lo largo de todo el año, unos 15ºC, mientras que el aire de la calle depende de las condiciones meteorológicas, que son siempre las opuestas a las que necesitamos. Es decir, en verano, cuando queremos aire acondicionado, debemos expulsar el calor a un exterior que ya está caliente. Y en invierno, debemos absorber el calor de un medio ambiente que está frío. El subsuelo, sin embargo, resulta un medio ideal para realizar ese intercambio de calor. En invierno, con la temperatura externa a 10ºC o menos, el subsuelo sigue estando a 15 grados. Y en verano también, por lo que es más eficiente inyectar el calor aquí que en la calle, que está a 30ºC o más.
La calefacción o refrigeración geotérmicas son, pues la forma más eficiente de refrigerar, aunque también es cierto que su instalación es más compleja que una bomba de calor convencional, porque es necesario soterrar las tuberías en el subsuelo. Existen dos posiblidades. Una de ellas es realizar una instalación en horizontal de las tuberías; para utilizar esta forma de instalación, es necesario disponer de dos veces la superficie que vamos a calefactar en la vivienda. Se trata de una perforación muy llamativa, porque es necesario introducir excavadoras, pero también resulta mas económica que la segunda de las opciones, que consiste en la perforación vertical para la introducción de una tubería de 15 cm de diámetro. Esta perforación puede llegar a los 100 m. de profundidad.
Por estos motivos, a pesar de que la geotérmica tiene demanda en el sector doméstico, donde más se está extendiendo de momento es en el sector de la climatización para grandes superficies, ya que su uso intensivo la amortiza más rápidamente: hoteles, estaciones de metro, hospitales, y todo tipo de instalaciones comunitarias se benefician de esta renovable.
La geotermica no sólo es aplicable a la calefacción y climatización doméstica o industrial. También se puede integrar dentro de los procesos de producción de las empresas, como podemos ver más abajo, en el caso de la bodega riojana que utiliza geotermia para climatizar sus vinos
Geotérmica horizontal: un ejemplo de instalación con una perforación horizontal.
Geotermica bajo cimientos: lo ideal es planificar la instalación geotérmica ya desde el momento de concebir el edificio, para poder optimizar su uso.
Geotérmica en hotel
Geotérmica en polideportivo
Geotermica en edificio unifamiliar
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Geotérmica horizontal
Geotérmica bajo cimientos
Geotérmica para hotel: en la imagen podemos ver la bomba de calor geotérmica
Geotérmica en polideportivo: se instaló durante la construcción del polideportivo, que es la mejor opción para la optimización del sistema
Geotermica vertical para edificio unifamiliar
Sala de máquinas de una instalación geotérmica
