Quines són les diferències: font d'aire, font d'aigua i bombes de calor de font terrestre

Introducció

Les bombes de calor s'han convertit en una de les maneres més eficients i respectuoses amb el medi ambient d'escalfar i refredar edificis alhora que proporcionen aigua calenta. Entre els diferents tipus disponibles,bombes de calor de font d'aire (ASHP), bombes de calor de font d'aigua (WSHP) i bombes de calor de font terrestre (GSHP)són les tres opcions principals. Cadascun d'aquests sistemes utilitza un mitjà d'intercanvi de calor diferent (aire, aigua o terra) per transferir calor, el que els fa adequats per a diferents climes, ubicacions i aplicacions.

Aquest article explora la claudiferències, avantatges i millors casos d'úsd'aquests tres tipus de bombes de calor.

1. Bombes de calor de font d'aire (ASHP): l'opció més comuna i versàtil

Com funcionen els ASHP

Les bombes de calor de font d'aire extreuen la calor de l'aire ambient i la transfereixen a l'interior per escalfar-la o inverteixen el procés de refrigeració. Utilitzen un cicle de refrigerant per absorbir la calor de l'aire exterior, comprimir-lo per augmentar la temperatura i després alliberar-lo a l'espai interior o al sistema d'aigua.

Avantatges dels ASHP

✔Més fàcil i barat d'instal·lar- No requereix canonades subterrànies ni accés a una font d'aigua.
✔Aplicacions versàtils- Pot proporcionar calefacció, refrigeració i aigua calenta.
✔Apte per a la majoria de climes– Funciona eficaçment en climes moderats i càlids.
✔Menor cost inicial– Més assequible en comparació amb les bombes de calor d'aigua i fonts terrestres.

Limitacions dels ASHP

• Menys eficient en fred extrem– El seu rendiment disminueix a temperatures inferiors-20 °C (-4 °F)ja que hi ha menys calor a l'aire per extreure.

• Major consum d'energia a l'hivern– Pot requerir calefacció addicional en regions extremadament fredes.

• Exposició de la unitat exterior– Requereix espai exterior per a la unitat compresora, que pot ser sorollosa.

Millors casos d'ús

🏡 Calefacció i refrigeració residencialclimes moderats.
🏢 Edificis comercials on no sigui factible la instal·lació d'un sistema d'aigua o terra.
🌍 Països amb hiverns suaus, com elRegne Unit, EUA (estats del sud) i Japó.

2. Bombes de calor de font d'aigua (WSHP): eficients però requereixen un cos d'aigua

Com funcionen els WSHP

Les bombes de calor de font d'aigua funcionen de manera similar a les ASHP, però en lloc d'extreure calor de l'aire, utilitzenrius, llacs, pous o altres masses d'aiguacom a font d'intercanvi de calor. Perquè l'aigua manté atemperatura més estable que l'aire, els WSHP poden funcionar de manera més eficient durant tot l'any.

Avantatges dels WSHP

✔Major eficiència que els ASHP– La temperatura de l'aigua es manté més estable, millorant el rendiment.
✔Funciona bé tant en climes freds com càlids– Més consistent que els ASHP, fins i tot a l'hivern.
✔Es requereix menys espai exterior– No cal una unitat exterior gran, per la qual cosa és apta per a zones urbanes.
✔Menors costos operatius– Utilitza menys electricitat en comparació amb els ASHP a causa detemperatures estables de l'aigua.

Limitacions dels WSHP

• Requereix accés a una font d'aigua– No és pràctic per a propietats sense riu, llac o pou proper.

• Instal·lació més complexa– Requereixpermisositreball d'enginyeriaper garantir un bon ús de l'aigua.

• Normes ambientals potencials– Algunes regions tenen restriccions sobre l'ús de fonts d'aigua naturals.

Millors casos d'ús

🏡 Habitatges i comerçosprop de llacs, rius o grans pous.
🏭 Necessites instal·lacions industrialscalefacció i refrigeració constants.
🏙 Zones urbanes on el terreny és limitat, però hi ha una font d'aigua disponible.

3. Bombes de calor de font terrestre (GSHP): les més eficients, però costoses d'instal·lar

Com funcionen els GSHP

Bombes de calor terrestres, també conegudes combombes de calor geotèrmiques, extreu calor delterraa través d'una xarxa de canonades enterrades plenes d'una barreja d'aigua o refrigerant. El terramanté una temperatura establedurant tot l'any, normalment entre10-16 °C (50-60 °F), fent que els GSHP siguin extremadament eficients.

Tipus de sistemes GSHP

N'hi hados tipus principalsde les configuracions de la bomba de calor de font terrestre:

1. Sistemes de bucle horitzontal– Les canonades es col·loquen en rases poc profundes(1-2 metres de profunditat)sobre una gran àrea. El millor per a llars ambgrans patis.

2. Sistemes de bucle vertical- Les canonades es foren profundament a terra(de 50 a 150 metres de profunditat). El millor perpropietats més petiteson l'espai és limitat.

Avantatges dels GSHP

✔Tipus de bomba de calor més eficient energèticament– Pot aconseguir a400-500% d'eficiència (COP 4-5).
✔Funciona en climes extrems- Proporciona una calefacció fiable fins i tot enhiverns freds.
✔Menors costos a llarg termini– Major cost d'instal·lació però factures energètiques més baixes amb el temps.
✔Llarga vida útil– La canonada subterrània dura50+ anys, i les bombes de calor duren20-25 anys.
✔Ecològic– Redueix significativament la petjada de carboni en comparació amb la calefacció amb combustibles fòssils.

Limitacions dels GSHP

• Alt cost d'instal·lació inicial– Requereixperforació o excavació, que és car.

• Es necessita més espai per als bucles horitzontals– No apte per a propietats amb terreny limitat.

• Període de recuperació més llarg– La inversió inicial triga entre 5 i 10 anys a recuperar-se mitjançant l'estalvi energètic.

Millors casos d'ús

🏡 Grans propietats residencialsamb espai per a bucles horitzontals.
🏢 Requereix edificis comercialscalefacció i refrigeració constants.
❄ Climes freds onEls ASHP són menys efectius a l'hivern.

4. Escollir la bomba de calor adequada per a les vostres necessitats

Conclusió: quina bomba de calor hauríeu de triar?

• Trieu una bomba de calor de font d'aire (ASHP)si vols unassequible, fàcil d'instal·laropció per a climes moderats.

• Trieu una bomba de calor de font d'aigua (WSHP)si teniu accés a unriu, llac o poui volermajor eficiènciaque els ASHP.

• Trieu una bomba de calor de font terrestre (GSHP)si volsel més eficientsistema i estan disposats a invertircostos inicials més elevatsper a un estalvi a llarg termini.

Independentment del tipus que trieu, les bombes de calor són arendible i sosteniblesolució a les necessitats de calefacció, refrigeració i aigua calenta, la qual cosa els converteix en una excel·lent inversió per als propietaris i empreses conscients de l'energia.