Bomba de calor de fuente terrestre de tubería enterrada
Un sistema de bomba de calor de fuente terrestre de tubería enterrada utiliza el suelo como fuente de calor o disipador de calor. Los componentes principales incluyen una unidad de bomba de calor y un conjunto de intercambiadores de calor enterrados bajo tierra. Estos intercambiadores de calor generalmente están hechos de tuberías de polietileno o polibuteno de alta-densidad y logran un intercambio de calor efectivo entre el sistema y el suelo a través de un fluido (como agua o anticongelante) que circula en las tuberías subterráneas cerradas.
Figura: Principio de funcionamiento de una bomba de calor geotérmica de tubería enterrada (calefacción de invierno)
En un sistema de bomba de calor de fuente subterránea de tubería enterrada, los cambios dinámicos en la carga del edificio y el intercambio de calor con el suelo subterráneo están estrechamente vinculados e interactúan, lo que hace que este sistema de bomba de calor también se conozca como bomba de calor acoplada al suelo. Durante la implementación, hay dos opciones principales para el método de enterramiento de los intercambiadores de calor enterrados: enterramiento horizontal y enterramiento vertical.
El entierro horizontal generalmente utiliza un entierro poco profundo, que es simple de construir y tiene una inversión inicial relativamente baja. Sin embargo, este método ocupa un área más grande y la temperatura del suelo poco profundo se ve fácilmente afectada por la temperatura del aire en la superficie, lo que resulta en un intercambio de calor relativamente pequeño por unidad de longitud de tubería.
Por el contrario, si bien las tuberías enterradas verticales tienen una inversión inicial más alta, su ubicación subterránea profunda asegura una temperatura relativamente estable en el suelo profundo durante todo el año, garantizando así el funcionamiento estable del sistema de bomba de calor y, por lo tanto, se utilizan ampliamente.
Sin embargo, existe un problema potencial para los sistemas de bombas de calor de tuberías verticales enterradas: si el calor absorbido por el intercambiador de calor enterrado en invierno no se equilibra con el calor liberado en verano, el equilibrio térmico subterráneo se alterará, lo que provocará un aumento o descenso continuo de la temperatura del suelo subterráneo, lo que en última instancia afectará la eficiencia del intercambio de calor del intercambiador de calor enterrado.
