¿Cómo funciona realmente una bomba de calor?

Aug 25, 2023

Por Paul Rauber

Ilustraciones de Peter y Maria Hoey

6 de enero de 2023

LA RECLAMACIÓN Alrededor del 10 por ciento de la contaminación por gases de efecto invernadero en los EE. UU. es el resultado de nuestros esfuerzos para mantener los edificios cálidos en invierno y frescos en verano. Eso se debe a que, en un grado vergonzoso, el control de temperatura estándar aún se basa en gran medida en quemar la escoria y la escoria de la era Mesozoica.

Pero ahora existe una alternativa baja o nula en carbono: la bomba de calor. En invierno, extrae el calor del suelo o del aire (incluso a temperaturas exteriores muy frías) y lo transfiere al interior. En verano, gira en reversa, extrayendo el calor del interior y bombeándolo. Todo lo que requiere es una cantidad mínima de electricidad que, si se produce a partir de fuentes renovables, puede hacer que todo el proceso esté libre de carbono.

CÓMO SE SUPONE QUE FUNCIONA ¿Recuerdan la segunda ley de la termodinámica? El calor se transfiere de una entidad más caliente a una más fría. Las bombas de calor emplean refrigerante para revertir ese proceso: extraer calor de un área fría (el aire ambiente o el suelo en invierno) y transferirlo a una más cálida (su hogar), o de su hogar al exterior cuando hace calor. Hay múltiples opciones para elegir, según la disponibilidad, su presupuesto y el diseño de su hogar. Las bombas de calor de fuente de aire parecen unidades de aire acondicionado, con unidades exteriores e interiores conectadas por un conducto. Las bombas geotérmicas requieren tuberías llenas de refrigerante que absorban (o expulsen) el calor del suelo o de una masa de agua.

¿QUÉ PUEDE SALIR MAL? Las bombas de calor son más difíciles de operar en climas muy fríos y, si bien la tecnología está mejorando rápidamente, algunos sistemas requieren respaldo, lo que puede aumentar el costo y disminuir los ahorros de carbono. (El Departamento de Energía ha desafiado a 10 fabricantes de bombas de calor a desarrollar modelos para climas fríos. Lennox fue el primero en salir con uno en prueba este invierno; podría estar disponible tan pronto como en 2024). Idealmente, las bombas de calor deberían estar diseñadas para adaptarse a sus circunstancias, teniendo en cuenta el tamaño del área que se calentará y enfriará, las temperaturas extremas locales y la disponibilidad de suelo o agua en el exterior.

Y los instaladores competentes pueden ser difíciles de encontrar; el tipo que puso el mío, por ejemplo, no sabía que requería refrigerante. Finalmente, no es como comprar un calentador de agua nuevo cuando el anterior falla. La instalación de una bomba de calor lleva tiempo, por lo que debe planificar con anticipación.

EL RESULTADO Los costos de operación de las bombas de calor pueden ser dramáticamente más bajos que los de los sistemas convencionales, especialmente cuando las bombas reemplazan los calentadores de zócalo u otros calentadores eléctricos, o los hornos que funcionan con fuel oil. Pero los costos iniciales para instalar uno pueden ser sustanciales. Los modelos de fuente de aire son más baratos ($ 3500 a $ 7000, aproximadamente) pero son menos eficientes y requieren un mantenimiento más frecuente que los modelos de fuente terrestre, que requieren excavación y pueden alcanzar hasta $ 22 000 instalados.

La buena noticia es que la Ley de Reducción de la Inflación incluye exenciones y reembolsos de impuestos que podrían ahorrarles a los consumidores que califiquen hasta $8,000. Y los propietarios de viviendas pueden embolsarse un crédito fiscal por eficiencia energética en el hogar de hasta $2,000.

Paul Rauber es editor senior de Sierra. Puedes seguirlo en Twitter @paulrauber.

Peter y Maria Hoey son un equipo de hermanos y hermanas de ilustradores y artistas gráficos.