Las bombas de calor están de moda en este momento. Son una tecnología que puede convertir una empresa que consume mucha energía y que utiliza principalmente combustibles fósiles para mantener cómodos su hogar, oficina y negocio y convertirla en algo que potencialmente funcione con electricidad limpia.
Pero no todas las bombas de calor son iguales. Hay bombas de calor de fuente de aireparece una función recursiva, a riesgo de simplificar demasiado acondicionadores de aire. Son perfectos para sustituir un horno de gas o gasóleo por uno alimentado por paneles solares o electricidad que pueda ser suministrada por un proveedor de energía limpia.
Luego están las bombas de calor geotérmicas, que son más caras de instalar pero más eficientes. Es en esta tecnología donde entra en juego la bomba de calor. Diente de león ve el futuro. El director ejecutivo de Dandelion, Dan Yates, lo comparó con la transición de los automóviles de gasolina a los eléctricos.
“Es la misma transición para el calor que tenemos que hacer”, dijo Yates a CNET. “La solución son las bombas de calor y ninguna bomba de calor Tesla todavía. Dandelion dice que las bombas de calor Tesla serán una empresa geotérmica”.
A partir de la “fábrica de lanzamientos lunares” del Proyecto X de Google, Dandelion ha pasado de ofrecer bombas de calor geotérmicas en el noreste a ofrecerlas ahora en todo el país a través de una red de instaladores. Pero si bien es revolucionario, está lejos de ser la única empresa que ofrece esta tecnología.
En un informe de la Oficina de Tecnologías Geotérmicas del Departamento de Energía, un Potencial de mercado para 28 millones de bombas de calor geotérmicas A nivel nacional para 2050, y eso no incluye más de 17.000 sistemas de calefacción urbana, donde un sistema podría calentar un vecindario entero.
Entonces, ¿cómo utiliza esta tecnología el calor del subsuelo para mantener cómodo su hogar?
¿Qué diferencia a una bomba de calor geotérmica?
La tecnología específica de la bomba de calor es muy simple: la máquina hace circular algún tipo de refrigerante (a veces agua) dentro de las tuberías, donde absorbe energía térmica de un lugar y la transfiere a otro. Cuando quieres que haga más calor en el interior, utiliza esa energía para calentar la habitación. Cuando quieres que el interior esté más fresco, mueve el calor en la dirección opuesta. El mismo concepto impulsa su refrigerador.
Pero en lugar de aprovechar el aire volátil e ineficiente del exterior para obtener energía térmica, las bombas de calor geotérmicas utilizan la temperatura mucho más estable a varios pies bajo tierra.
Esto confiere a las bombas de calor geotérmicas una serie de ventajas en términos de rendimiento en comparación con las fuentes de aire. Yates dice que la bomba de calor Geo de Dandelion es capaz de producir calor más caliente que una fuente de aire, lo que significa que es más eficiente y calienta mejor los hogares a temperaturas más bajas. Además, no pierde significativamente eficiencia incluso cuando baja la temperatura exterior.
Yates dice que Dandelion Geo es dos veces más eficiente que una bomba de calor de fuente de aire en condiciones normales y cuatro veces más eficiente en los días más calurosos o más fríos. Esto ha permitido que los dientes de león crezcan en el noreste, donde una bomba de calor resistente al invierno es la única opción viable.
Afortunadamente para las personas que viven en áreas más frías, muchos fabricantes están trabajando en productos que son más eficientes y efectivos en temperaturas más frías, incluidas las bombas de calor de fuente de aire. Esto se ve impulsado por la propuesta del Departamento de Energía de EE.UU. de construir más bombas de calor para climas más fríos.
Una bomba de calor geotérmica requiere perforaciones o excavaciones extensas para instalar las líneas que transportan el refrigerante bajo tierra.
Bombas de calor geotérmicas y red.
La eficiencia energética de las bombas de calor geotérmicas las convierte en una poderosa herramienta para resolver el problema de la creciente demanda de electricidad en la red. La electrificación, ya sea en su hogar o en su automóvil, es una de las principales razones por las que la demanda de energía en Estados Unidos está creciendo por primera vez en décadas. (La inteligencia artificial, las criptomonedas y otras tecnologías que utilizan grandes granjas de servidores también son parcialmente responsables). Pero la tecnología que reduce la demanda de energía durante la electrificación en realidad ayuda a respaldar la red.
Si el 70 por ciento de los edificios estadounidenses adoptaran bombas de calor geotérmicas, tendría el potencial de ahorrarle al sistema energético más de $300 mil millones en costos de red y reducir las facturas de calefacción en invierno en $19 mil millones al año, estimó el año pasado el Departamento de Energía. .
Al igual que los paneles solares, las baterías domésticas y las plantas de energía virtuales, el efecto es reducir la carga en la red energética centralizada mediante la aplicación de muchas pequeñas soluciones.
“Se puede pensar en ello como una infraestructura distribuida”, dijo Yates.
Problemas de las bombas de calor geotérmicas.
Las ventajas de las bombas de calor geotérmicas son que bombean el refrigerante bajo tierra para aprovechar la temperatura relativamente constante de la tierra. De ahí viene el mayor desafío. Toda bomba de calor geotérmica requiere excavación o perforación, lo cual es difícil y costoso.
Considere el ejemplo de Dandelion, que proporciona el costo de una bomba de calor para una casa hipotética de 2500 pies cuadrados en Maryland. La empresa dice que el equipo puede costar 10.000 dólares, incluida la bomba de calor y otros materiales. Pero la instalación, que incluye trabajos eléctricos y perforación, puede costar 35.000 dólares. Una gran parte de este costo proviene de la perforación, que puede ser especialmente difícil para una casa existente, donde es necesario cavar agujeros profundos en el sótano o cavar grandes zanjas en el jardín.
La tecnología de la bomba de calor juega un papel importante en la cantidad de perforación necesaria. Yates destacó la capacidad del diente de león para concentrar calor, lo que significa que puede funcionar bien con menos perforación. Pero estos costos de instalación siguen siendo mucho más altos que los de una bomba de calor de fuente de aire, que puede requerir el mismo nivel de electricidad y conductos que una bomba geotérmica, pero sin perforación.
El mayor costo de instalar una bomba de calor geotérmica en comparación con las bombas de calor de fuente de aire se refleja en el trato diferente que el gobierno federal otorga a los créditos fiscales para ellas. Cubierto por bombas de calor geotérmicas. Crédito de energía limpia para viviendaAl igual que los paneles solares, el préstamo cubre el 30% del coste total de la instalación. No hay límite: si cuesta $50,000, obtienes un préstamo por $15,000. Sin embargo, está cubierto por unidades de fuente de aire. Préstamo para mejoras en el hogar con eficiencia energéticacubre el 30%, pero sólo un préstamo total de $2,000.
¿Son las bombas de calor geotérmicas el próximo gran avance?
Gracias al crédito fiscal federal, tenemos una buena idea de cuántos estadounidenses aprovecharon este crédito para obtener una bomba de calor geotérmica en 2023.
Información del Servicio de Impuestos Internos 80.730 declaraciones de impuestos tienen un crédito para bombas de calor geotérmicas, por un total de más de $975 millones. Esto es menor que el número de créditos para paneles solares (752.300), pero más estadounidenses utilizaron un crédito para bombas de calor geotérmicas que para baterías domésticas (48.840).
El mayor obstáculo para cambiar a una bomba de calor geotérmica es el alto coste de la perforación. Sin embargo, estas bombas de calor pueden tener un futuro más brillante en edificios nuevos que en casas existentes, ya que pueden ser mucho más sencillas de instalar en casas de nueva construcción. “Es mucho más fácil instalar el sistema en interiores porque no es necesario modernizarlo ni rediseñarlo”, dijo Yates.
