Las bombas de calor están de moda en este momento. Son la tecnología que puede convertir la industria de mantener cómodos el hogar, la oficina y el negocio, que consume mucha energía y en gran parte alimentada con combustibles fósiles, en algo que pueda funcionar, y tal vez, con electricidad limpia.
Pero no todas las bombas de calor son iguales. Sí bombas de calor de fuente de aireque, a riesgo de ser demasiado simplificado, funciona como una especie de inversión acondicionadores de aire. Son perfectos para reemplazar un horno de gas o petróleo por un horno eléctrico, que podría ser alimentado por paneles solares o un proveedor de energía limpia.
Luego están las bombas de calor geotérmicas, cuya instalación cuesta mucho más pero pueden funcionar de manera más eficiente. Es en esta tecnología donde comienza la bomba de calor. dientes de león viendo el futuro. El director ejecutivo de Dandelion, Dan Yates, lo comparó con el cambio de los automóviles de gasolina a los vehículos eléctricos.
“La única transferencia de calor que necesitamos hacer es”, dijo Yates a CNET. “Las bombas de calor son la solución, y todavía no existe un Tesla de bombas de calor. Dandelion lidera la acusación diciendo que el Tesla de bombas de calor será una empresa geotérmica”.
Dandelion, una empresa que surgió de la “fábrica lunar” de Google Project X, ha pasado de ofrecer una bomba de calor geotérmica en el noreste a ofrecerla en todo el país a través de una red de instalación. Pero está lejos de ser la única empresa que ofrece esta tecnología que, si bien es revolucionaria, no es tan complicada.
Un informe de la Oficina de Tecnologías Geotérmicas del Departamento de Energía estimó una Potencial de mercado para 28 millones de bombas de calor geotérmicas. en todo el país para 2050, y eso no incluye más de 17.000 sistemas de calefacción urbana, en los que un sistema puede calentar un vecindario entero.
Entonces, ¿exactamente cómo utiliza esta tecnología el calor subterráneo para mantener su hogar cómodo?
¿Qué diferencia a una bomba de calor geotérmica?
La tecnología subyacente detrás de una bomba de calor es muy básica: el dispositivo hace circular algún tipo de refrigerante (a veces agua) en tubos donde absorbe energía térmica de un lugar y la transfiere a otro. Cuando quieres que haga más calor por dentro, utiliza esa energía para calentar el interior. Cuando quieres que el interior esté más fresco, mueve el calor en la otra dirección. El mismo concepto impulsa su refrigerador.
Pero las bombas de calor geotérmicas, en lugar de aprovechar el aire exterior volátil e ineficiente para obtener esa energía térmica, utilizan la temperatura mucho más constante a unos pocos metros bajo tierra.
Eso da a las bombas de calor geotérmicas algunas ventajas operativas sobre las unidades de fuente de aire. Yates dijo que la bomba de calor Dandelion Geo es capaz de producir calor más caliente en comparación con una unidad de fuente de aire, lo que significa que puede operar de manera más eficiente y calentar mejor los hogares a temperaturas más bajas. Tampoco pierde tanta eficiencia cuando bajan las temperaturas exteriores.
Yates dijo que Dandelion Geo es dos veces más eficiente que una bomba de calor de fuente de aire en condiciones normales y hasta cuatro veces más eficiente en los días más calurosos o más fríos. Eso ha permitido que los dientes de león crezcan en el noreste, donde una bomba de calor que pueda soportar el invierno es la única opción viable.
Afortunadamente para las personas que viven en áreas más frías, muchos fabricantes están trabajando en productos, incluidas bombas de calor de fuente de aire, que son más eficientes y eficaces en temperaturas más frías. Esto se debe al desafío del Departamento de Energía de EE. UU. de crear más bombas de calor para climas 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 la red
La eficiencia energética de las bombas de calor geotérmicas las convierte en una poderosa herramienta para abordar 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 en parte responsables). Pero la tecnología que reduce la demanda de energía al mismo tiempo que electrifica puede ayudar a respaldar la red.
Si el 70% de los edificios en Estados Unidos adoptaran bombas de calor geotérmicas, se podría ahorrar al sistema energético más de 300 mil millones de dólares en costos de red y reducir las facturas de calefacción en invierno en 19 mil millones de dólares al año, según un estudio publicado el año pasado por el Departamento de Energía. . fue encontrado
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 el uso de muchas soluciones pequeñas.
“Se puede pensar en ello como una infraestructura distribuida”, dijo Yates.
Los desafíos de las bombas de calor geotérmicas
Los beneficios de las bombas de calor geotérmicas se deben al hecho de que bombean un refrigerante bajo tierra para aprovechar la temperatura relativamente constante del suelo. De ahí también surge el mayor desafío. Todas las bombas de calor geotérmicas requieren excavación o perforación, lo cual es difícil y costoso.
Considere el ejemplo que proporcionó Dandelion sobre el costo de una bomba de calor para una casa hipotética de 2,500 pies cuadrados en Maryland. La compañía dijo que el equipo podría costar 10.000 dólares, incluida la bomba de calor y otros artículos. Pero la instalación, que incluye trabajos eléctricos y perforación, podría costar hasta 35.000 dólares. Gran parte de ese precio proviene de la perforación, que puede ser particularmente difícil para una casa existente, donde sería necesario cavar agujeros profundos en el sótano o hacer grandes zanjas en el jardín.
La tecnología de la bomba de calor juega un papel importante en la cantidad de perforación necesaria. Yates promocionó la capacidad del diente de león para concentrar el calor, lo que significa que funciona 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 la misma cantidad de electricidad y conductos que una bomba geotérmica, pero sin la perforación.
El alto costo de instalar una bomba de calor geotérmica en comparación con las bombas de calor de fuente de aire es evidente porque el gobierno federal trata los créditos fiscales para ellas de manera diferente. Las bombas de calor geotérmicas están cubiertas por el Crédito de energía limpia residencialal igual que los paneles solares, es decir, el crédito cubre el 30% del coste total de la instalación. No hay límite: si cuesta $50,000, obtienes un crédito por $15,000. Las unidades de almacenamiento de aire, sin embargo, están cubiertas por la Crédito para mejoras en el hogar con eficiencia energéticaque cubre el 30% pero sólo hasta un crédito 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 ese incentivo para adquirir una bomba de calor geotérmica en 2023.
Datos del Servicio de Impuestos Internos Las 80.730 declaraciones de impuestos que se exhiben incluían un crédito para bombas de calor geotérmicas, por un valor de más de 975 millones de dólares. Eso es mucho en comparación con la cantidad de créditos para paneles solares (752,300), pero más estadounidenses usaron el crédito para bombas de calor geotérmicas que para baterías domésticas (48,840).
El alto costo de la perforación es el mayor obstáculo para la conversión a una bomba de calor geotérmica. Sin embargo, estas bombas de calor pueden tener un futuro brillante en construcciones nuevas en lugar de en casas existentes, ya que la instalación en casas de nueva construcción podría ser mucho más sencilla. “Es mucho más fácil instalar el sistema dentro de la casa porque no es necesario remodelar ni remodelar”, dijo Yates.
