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Bomba de calor geotérmica (GSHP)

1948
  • Robert C. Webber
Sistema de bomba de calor geotérmica en aplicaciones de tecnología energética residencial.

(Imagen generada únicamente con fines ilustrativos)

Un sistema de calefacción geotérmica bomba La bomba de calor geotérmica (GSHP, por sus siglas en inglés) es un sistema central de calefacción y refrigeración que transfiere calor desde o hacia el subsuelo. Utiliza la temperatura relativamente constante del subsuelo como fuente de calor en invierno y como sumidero de calor en verano. Esta alta inercia térmica hace que las GSHP sean altamente eficientes, con coeficientes de rendimiento (COP) elevados y estables.

Un sistema de bomba de calor geotérmica aprovecha la temperatura estable de la tierra a pocos metros de profundidad, que se mantiene relativamente constante durante todo el año (normalmente entre 10 y 16 °C o 50 y 60 °F), independientemente de la temperatura ambiente. Esto proporciona una importante ventaja en eficiencia respecto a las bombas de calor aerotérmicas convencionales, que deben intercambiar calor con el aire exterior, que puede ser extremadamente frío en invierno y caluroso en verano.

El sistema consta de tres partes principales: la unidad de bomba de calor propiamente dicha, un fluido de intercambio de calor (el «circuito geotérmico») y un sistema de distribución de aire (conductos). El circuito geotérmico es una serie de tuberías, generalmente de polietileno de alta densidad, enterradas en el suelo cerca del edificio. Puede instalarse en zanjas horizontales o perforaciones verticales. Una solución de agua o anticongelante circula por estas tuberías para absorber el calor del suelo en invierno y transferirlo a la bomba de calor. La bomba de calor concentra este calor y lo suministra al edificio. En verano, el proceso se invierte: la bomba de calor extrae el calor del interior del edificio y lo transfiere al fluido del circuito geotérmico, que lo disipa en la tierra, que está más fría. Debido a que la diferencia de temperatura entre la fuente/sumidero (el suelo) y la temperatura interior deseada es menor y más estable, la bomba de calor geotérmica funciona con un coeficiente de rendimiento (COP) mucho mayor y más constante que sus homólogas aerotérmicas.

UNESCO Nomenclature: 3313
– Tecnología energética

Tipo

Sistema físico

Ruptura

Incremental

Uso

Uso generalizado

Precursores

  • El concepto teórico de Lord Kelvin sobre la bomba de calor
  • el uso establecido del ciclo de refrigeración por compresión de vapor
  • avances en tecnología de perforación para pozos de agua y minería
  • Desarrollo de materiales de tuberías de plástico duraderos como el polietileno

Aplicaciones

  • Calefacción y refrigeración residencial de alta eficiencia
  • Sistemas HVAC para grandes edificios comerciales como escuelas y oficinas
  • redes de calefacción y refrigeración urbanas
  • control de temperatura de invernaderos agrícolas
  • Calefacción y refrigeración de procesos industriales donde se requieren temperaturas estables

Patentes:

  • US Patent 2533447 (Robert C. Webber, 1950)

Ideas para posibles innovaciones

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Relacionado con: bomba de calor geotérmica, GSHP, energía geotérmica, circuito de tierra, intercambiador de calor, eficiencia energética, calefacción renovable, COP, energía de la tierra, HVAC.

Contexto histórico

Bomba de calor geotérmica (GSHP)

1940
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1948
1950
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1940
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1945-01-01
1949
1950
1950
1950

(Si la fecha es desconocida o no es relevante, por ejemplo "mecánica de fluidos", se proporciona una estimación redondeada de su aparición notable)

Invención, innovación y principios técnicos relacionados.

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