Guía Técnica. Diseño de sistemas de bomba de calor geotérmica

Guía técnica
Diseño de sistemas de bomba de calor geotérmica
El mejor rendimiento de este tipo de bombas se basa
por consiguiente, no tanto en una diferencia en su tecnología
o componentes, sino en el aprovechamiento de
un sencillo principio de la termodinámica mediante la
gestión energéticamente sostenible y eficiente del terreno
como foco térmico. Por otro lado, dicha gestión
sostenible y eficiente implica un mayor grado de dificultad
que en el caso del aire, puesto que el terreno posee
características térmicas más complejas y, con frecuencia,
poco conocidas.
Desde el punto de vista de flujos de calor, las bombas
de calor que solamente operan para calefacción (o en
“modo invierno”) realizan una permanente extracción
de calor del terreno, que se contrarresta por el calor
que aporta el Sol y el flujo de calor ascendente que proviene
de mayores profundidades (y debido al llamado
“gradiente geotérmico”). En sistemas que operan para
calefacción y refrigeración, es necesario además tener
en cuenta el balance energético del suelo, es decir, la
diferencia entre el calor aportado y extraído del terreno
para la aplicación en diferentes momentos. En un sistema
perfectamente balanceado (igual cantidad de calor
extraído o aportado al terreno), el suelo opera meramente
como un buen almacén de calor entre la estación
fría y caliente, siendo ésta la situación ideal desde el
punto de vista de diseño y dimensionado. En la medida
en que nos apartemos del balance térmico, el sistema
habrá de dotarse de una capacidad suplementaria de
intercambio térmico para ser capaz de operar a largo
plazo de manera estable y sostenible. Otro factor de
diseño primordial es la existencia de demandas térmicas
“pico” o a corto plazo que pueden requerir el dotar
al sistema de BCG de una capacidad de intercambio
suplementaria.
En España, el desconocimiento, la falta de legislación
y tradición en innovación, la heterogeneidad de sus
condiciones climatológicas y de suelo, entre otros factores,
han supuesto hasta años recientes una barrera
infranqueable para los sistemas de BCG, a pesar de
que, por lo dicho anteriormente, su aplicación puede
resultar idónea desde el punto de vista técnico. Esta
situación ha venido revirtiéndose, con lentitud al principio
y más velocidad últimamente, ante los enormes
retos a los que se enfrenta el país desde el punto de
vista energético.
Entretanto, son ya numerosas las experiencias, tanto
en el ámbito científico como comercial, en la implantación
de BCG en diferentes zonas en nuestro país, de
manera que nos encontramos en un momento de cambio
que nos puede acercar rápidamente al nivel en que
se encuentra en otros países europeos. La presente
Guía de Diseño pretende aportar su granito de arena en
este desarrollo, tratando de facilitar la comprensión de
algunos de los principios básicos de diseño de BCG a un
amplio espectro de lectores interesados.
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