Aunque los propietarios de viviendas han tardado algún tiempo en comprender las bombas de calor, los tiempos están cambiando y en el Reino Unido las bombas de calor son ahora una tecnología probada en un mercado en constante crecimiento. Las bombas de calor funcionan utilizando la energía térmica natural producida por el sol. Esta energía es absorbida por la superficie terrestre, que actúa como un gigantesco almacén de calor. El conjunto de circuito de tierra o colector de tierra, que es la tubería enterrada, absorbe este calor de baja temperatura del suelo circundante y lo transporta a la bomba de calor. El circuito de tierra o los colectores de calor que llevan una mezcla de glicol/anticongelante se pueden instalar utilizando diferentes métodos. Las bombas de calor geotérmicas pueden utilizar varios colectores de calor, como tuberías colocadas horizontalmente en el suelo o verticalmente en un pozo. El calor se puede obtener de ríos, arroyos, estanques, el mar o pozos de agua; en teoría, siempre que haya un medio de calor o una fuente de calor, se puede utilizar una bomba de calor.
Tipos de conjuntos/colectores de bucle de tierra disponibles
Colectores Horizontales
La tubería de polietileno se entierra en zanjas o sobre un área grande excavada. Los tubos colectores de tierra pueden variar entre 20mm, 32mm o 40mm, pero en principio la idea es la misma. La profundidad de la tubería solo debe ser de 1200 mm o 4 pies y, ocasionalmente, es posible que se requiera arena para que actúe como un cojín alrededor de la tubería. Los fabricantes individuales recomiendan métodos específicos de instalación en bucle, pero en general hay tres sistemas principales que son tramos rectos de tubería colectora donde se excavan zanjas y la tubería sube y baja por un área designada hasta que toda la tubería requerida está enterrada, un efecto de estera donde Se excava una gran área y se entierra una serie de bucles creando un efecto de tubería subterránea en el suelo o slinkies, que son bobinas de tubería prefabricadas que se desenrollan en diferentes longitudes de zanja. Estos se pueden instalar vertical u horizontalmente y cuando se instalan se asemejan a un resorte que se ha separado. Aunque el colector de bucle de tierra parece simple, el tamaño y el diseño son cruciales. Se debe instalar un circuito de tierra suficiente para mantener el ritmo de las pérdidas de calor de la propiedad, el diseño y el tamaño de la bomba de calor que se está instalando y estar espaciado sobre un área de terreno requerida para no "congelar potencialmente el suelo" mientras se mantienen los caudales mínimos. calculado en la etapa de diseño.
Colectores verticales
Si no hay suficiente área disponible para el método horizontal, entonces una alternativa es perforar verticalmente.
La perforación no sólo es un método útil cuando se intenta obtener calor de la tierra, sino que los pozos son beneficiosos cuando se utiliza una bomba de calor a la inversa para enfriar en los meses de verano.
Hay dos opciones principales de perforación: un sistema de circuito cerrado o un sistema de circuito abierto.
Sistemas de circuito cerrado perforados
Los pozos se pueden perforar a diferentes profundidades según el tamaño de la bomba de calor requerida y la geología del terreno. Tienen aproximadamente 150 mm de diámetro y normalmente se perforan entre 50 y 120 metros de profundidad. Se inserta un bucle térmico en el pozo y se rellena el pozo con una lechada mejorada térmicamente. El principio es el mismo que el de los circuitos de tierra horizontales: se bombea una mezcla de glicol alrededor del circuito para recolectar el calor del suelo.
Sin embargo, los pozos son costosos de instalar y a veces requieren más de uno. Los informes geológicos son cruciales tanto para el perforador como para determinar la conductividad.
Sistemas de circuito abierto perforados
Los sistemas de circuito abierto perforados son aquellos en los que se perforan pozos para lograr un buen suministro de agua desde el suelo. El agua se bombea y pasa directamente sobre el intercambiador de calor de la bomba de calor. Una vez que el "calor" ha pasado por el intercambiador de calor, esta agua se reinyecta en otro pozo, nuevamente en el suelo o en una vía fluvial local.
Los sistemas de circuito abierto son extremadamente eficientes porque la temperatura del agua normalmente será más alta y más constante y, de hecho, eliminará el uso de un intercambiador de calor. Sin embargo, requieren un diseño y una planificación más detallados con la aprobación de las autoridades locales y la Agencia de Medio Ambiente.
Bucles de estanque
Si hay suficiente estanque o lago para usar, entonces se pueden sumergir esteras de estanque (esteras de tubería) para permitir que se extraiga el calor del agua. Se trata de un sistema de circuito cerrado en el que se bombea nuevamente una mezcla de glicol alrededor de la tubería que forma las esteras del estanque. Se debe tener en cuenta la variación estacional en los niveles de agua y, en general, no muchos estanques son adecuados debido a una superficie/volumen de agua insuficiente.
Los bucles para estanques pueden ser muy eficientes si se diseñan y dimensionan correctamente; el agua corriente es más eficiente debido a la constante introducción de calor y el agua o "fuente de calor" nunca debe bajar de alrededor de 5oC. Los sistemas de circuito de estanque también son beneficiosos para enfriar durante los meses de verano cuando se invierte la bomba de calor.
Hora de publicación: 15-jun-2022