BOMBAS DE CALOR GEOTÉRMICO: CONDICIONES DE CONFORT A PARTIR DEL INTERCAMBIO TÉRMICO CON EL SUBSUELO

Transcripción

1 BOMBAS DE CALOR GEOTÉRMICO: CONDICIONES DE CONFORT A PARTIR DEL INTERCAMBIO TÉRMICO CON EL SUBSUELO ING. RAÚL SÁNCHEZ VELASCO ASOCIACIÓN GEOTÉRMICA MEXICANA

2 FUNDAMENTO TEÓRICO La temperatura ambiente tiene una variación estacional. En el caso de México la temperatura ambiental es fría en invierno y calurosa en verano. Los estados del norte y noroeste registran muy altas temperaturas en verano (45 a 50ºC) y bajas en invierno (1 a -10ºC). Las bombas de calor ofrecen muchas ventajas en estas condiciones climáticas para acondicionamiento de espacios.

3 FUNDAMENTO TEÓRICO El subsuelo a es menos variable en cuanto a su temperatura. A mayor profundidad esta variación se atenúa, llegando a tener fluctuaciones de sólo algunos grados entre el verano y el invierno.

4 FUNDAMENTO TEÓRICO

5 FUNDAMENTO TEÓRICO Por ello, durante el verano es posible acondicionar la temperatura ambiente, trasladando la carga térmica del aire al subsuelo. En el invierno puede lograrse el efecto inverso y se puede llevar calor del subsuelo a los espacios a acondicionar.

6 vertical vertical Bombas Ground de Coupled calor conectada Heat Pumps al subsuelo (GCHP) a.k.a. closed loop heat pumps ( BC de sistema cerrado) horizontal Bombas Groundwater Heat Pumps (GWHP) a.k.a. open de calor loop heat con pumps fuente de agua subterránea ( BC de sistema abierto) dos pozos two well single well un pozo Bombas Surface de Water calor Heat con fuente Pumps de (SWHP) agua superficial a.k.a. lake or pond (BC loop de lago heat o pumps laguna) slinky slinky Descarga a Disposal to lake, pond, río, river, lago o creek, arroyo etc. TIPOS DE INTER- CAMBIADORES DE CALOR Dependiendo del espacio disponible para instalarlos, los intercambiadores de calor se pueden construir de manera horizontal (más económicos) o bien verticales, en pozos de unas 5 pulgadas de diámetros a unos 100 metros de profundidad en diámetros de 5. indirecta lago pond directa lago pond También se pueden aprovechar cuerpos de agua de superficial como lagos.

7 PARTES QUE INTEGRAN EL SISTEMA ESPACIO ACONDICIONADO CONDENSADOR T DEL T CO VALVULA DE EXPANSION COMPRESOR W BOMBA DE CALOR T EV EVAPORADOR FUENTE DE CALOR T S

8 BOMBAS DE CALOR Air filter Air-torefrigerant coil Fan Conditioned air (Supply) Air inlet (Return + OA) Reversing valve Expansion valve Water-torefrigerant coil Heat recovery coil (desuperheater) Compressor

9 BALANCE DE ENERGÍA

10 APLICACIÓN MUNDIAL DE LA TECNOLOGÍA PRODUCCION DE ELECTRICIDAD GEOTERMICA (2010) USOS DIRECTOS GEOTERMICOS (2010) PAIS GWh e /año PAIS GWh t /Año Estados Unidos China Filipinas Estados Unidos Indonesia Suecia México Turquía Italia Japón Islandia Noruega Nueva Zelandia Islandia Japón Francia Kenia Alemania El Salvador Holanda Costra Rica Italia Turquía 490 Hungría Nueva Guinea 450 Nueva Zelanda Rusia 441 Canadá Nicaragua 310 Finlandia El 50% de los usos directos corresponden a bombas de calor geotérmico.

11 INTERCAMBIADORES DE CALOR HORIZONTALES

12 INTERCAMBIADORES DE CALOR VERTICALES

13 INTERCAMBIADORES DE CALOR VERTICALES

14 APLICACIONES EN EDIFICIOS / ESCUELAS

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16 COSTOS DE LA TECNOLOGÍA Y RENTABILIDAD El costo de instalación de una bomba de calor comparado con un HVAC convencional es prácticamente el doble. El HVAC no opera en modo de calefacción como es el caso de la bomba de calor, El ahorro de energía eléctrica comparado con el HVAC es de un 40%, e incluso hasta de 50%, cuando se comparan con equipos de aire acondicionado de baja eficiencia. La inversión se paga en 7 años aproximadamente. La vida útil de los sistemas con bombas de calor es de 50 años y más. El mantenimiento es prácticamente nulo.

17 MAYORES INFORMES / CONTACTO Ing. Raúl Alberto Sanchez Velasco Especialidad en diseño de bombas de calor geotérmico en la Universidad de Oklahoma. Miembro de la International Ground Source Heat Pump Association (IGHSA) y de la Asociación Geotérmica Mexicana. ras1113@yahoo.com.mx (52 443) (52 443)