¿Por qué las bombas de calor geotérmicas no son más comunes?

La tecnología es relativamente joven y no tan conocida por los consumidores como los métodos tradicionales de calefacción y refrigeración. Los costos iniciales de un sistema geotérmico también son más altos y hay menos empresas con el conocimiento y las herramientas para instalar los sistemas.

En los EE. UU., la mayoría de las casas no son construidas por los propietarios, sino por compañías de desarrollo que compran grandes terrenos y construyen tantas casas al menor precio posible en ellas. Cuando construyen estas casas, la mayoría de los productos que utilizan son de "grado de contratista" (es decir, baratos), para que las empresas puedan obtener el máximo beneficio. Debido a esto, los constructores generalmente no elegirán un sistema geotérmico en lugar de un sistema HVAC más común si el costo del sistema geotérmico es mayor.

En cuanto a los municipios que controlan un sistema geotérmico, nuevamente esto se reduce a dólares y centavos. Si estuviera construyendo una nueva ciudad desde cero, esto podría tener sentido, pero modernizar un sistema como este costaría miles de millones de dólares.

Con suerte, a medida que avanza el movimiento "verde", la energía geotérmica y otras fuentes de energía "alternativas" se volverán más populares. Y a medida que se vuelvan más populares, se volverán más baratos, y cuanto más baratos se vuelvan, más atractivos se verán para los propietarios y constructores de viviendas promedio.

Para la segunda parte de la respuesta, creo que el problema general es la naturaleza de un 'bucle': cuanto más avanza, más probabilidades hay de que cambie, o algún tipo de problema, y ​​cuando suceda, tomará descubra varias casas y requiera un trabajo extenso para descubrir dónde está el problema / la fuga / lo que sea.

El otro tema es una simple cuestión de cuáles son las responsabilidades de los municipios. Ahora, puedo decir esto ya que soy comisionado de la ciudad y, por lo tanto, funcionario municipal electo. Creo que esto está completamente fuera del alcance de nuestra carta municipal. Lo más parecido que se me ocurre es que había un desarrollo en el que querían instalar un estanque seco para el almacenamiento de agua para hacer frente a posibles problemas de inundación, y nuestro pueblo (antes de que yo fuera elegido) acordó pagar parte del costo de su conexión al sistema de alcantarillado pluvial (que está a cargo de una entidad más grande, en la escala del condado, no del pueblo). La razón era que no queríamos la molestia de un estanque seco mal mantenido.

En ese caso, la compañía de agua local se ocuparía del mantenimiento a largo plazo, no el municipio... y no tengo idea de cuáles serían todos los problemas del mantenimiento de un circuito de tierra a largo plazo. pero sé que no es algo en lo que estaría dispuesto a involucrar a nuestra ciudad en el corto plazo. (Personalmente, sí, estaría dispuesto a hacerlo en mi propia casa, incluso con el comentario de que una casa explotaría; pero no creo que sea lo mejor para el pueblo involucrarse con... si un nuevo desarrollo quería hacer algo, y que lo administre una comunidad de propietarios, eso está bien)

actualización : Bien, bien ... no te importan las razones políticas ... así que aquí están mis pensamientos desde una perspectiva de ingeniería:

La electricidad, el alcantarillado y el agua se benefician de una ubicación de procesamiento central, en lugar de una solución de tamaño individual más pequeña, suponiendo que haya suficiente densidad de los lugares a los que se transmite (utilizando tecnología reciente; es posible que cambie en el futuro para la producción eléctrica). En algunos casos (séptico), limita la densidad del edificio si tiene que proporcionarlo en el sitio, por lo que es beneficioso trasladarlo completamente fuera del sitio. En el caso de las bombas de calor geotérmicas, en realidad necesita el contacto con el suelo para el intercambio de calor y, a menos que esté transportando el agua a suficiente profundidad, tendrá pérdidas de transmisión significativas.

Si un pueblo/condado/estado se involucrara, sería mejor que no trataran de construir un circuito de tierra grande y trataran de mantenerlo, sino que contrataran la perforación para sus residentes y negocios, o que incluyeran dicha experiencia y equipo necesario en su presupuesto, y haciéndolo internamente. (pero luego nos metemos en problemas con si el gobierno lo está haciendo, o si está haciendo una oferta competitiva, pero se supone que esta no es la respuesta política)

Además de la reducción de costos de los desarrolladores, en un área densamente poblada (ciudad), es posible que no haya suficiente suelo para extraer calor sin congelarlo a menos que vaya muy hacia abajo, es decir. poner el bucle en un pozo.

O, alternativamente, si hace suficiente calor en el verano, podría ayudar arrojar calor al suelo para el invierno haciéndolo funcionar en modo de enfriamiento en el interior.

El difunto profesor David MacKay hizo algunos cálculos sobre esto en las páginas 301-305 de su libro gratuito.

EDITAR: Si bien esto no responde a su pregunta directamente, también agregaría que para elevaciones de temperatura más pequeñas (temperatura externa de 0C-20C), las bombas de calor aire-aire (CA inversa) se pueden hacer más eficientes para calentar espacios que cualquier otra cosa. conocido con coeficientes de rendimiento (estacionales) (COP) de 5-6 y SCOP superiores a 4.

Ciertamente son conjeturas...

La razón por la que no es más popular es que es muy nuevo en comparación con la antigüedad promedio de la mayoría de las casas. La mayoría de las casas tienen sistemas de calefacción/refrigeración existentes y es más fácil mantenerlos/actualizarlos que cambiar a la geotermia.

En cuanto a los nuevos desarrollos, al menos en los EE. UU., la tendencia ha sido maximizar los pies cuadrados y escatimar en todo lo demás. No es una buena tendencia.

También es probable que haya un aspecto geológico... si estás en un lecho rocoso poco profundo, solo puedes extenderte horizontalmente, lo que no es viable en áreas urbanas.

En cuanto al aspecto municipal, supongo que es una cuestión de distancia. El fluido de calefacción/refrigeración tendría que ser transportado a través de grandes distancias perdiendo gran parte de su eficiencia.

Buenas respuestas a todos; y el tema central parece reducirse a la economía... con un puñado de cuestiones técnicas como consideraciones y derechos de propiedad... tal vez a lo que podríamos incluso agregar riesgos tales como golpear tuberías (inflamables y de otro tipo), conductos y demás, o violando las servidumbres.

En el nivel más fundamental, parecería que el intercambio incrustado en tierra ofrece poca o ninguna ventaja de costo-beneficio sobre los sistemas de intercambio de aire libre que ya se utilizan en gran número. Éstos también tienen la ventaja de una larga vida útil, en el sentido de que los sistemas se desgastan y se reemplazan o rehabilitan (sin necesidad ni preocupación por la excavación o la obsolescencia de la interfaz).

Es ese aspecto de la disponibilidad también el que funciona en beneficio de las aplicaciones convencionales de bombeo de calor. La perspectiva temporal de la mayoría de los sistemas HVAC domésticos es de una vida (en la que, por lo general, se realizarán una o dos o unas pocas actualizaciones del sistema). Sin embargo, los sistemas empotrados en el suelo adoptan más el carácter de uso en una situación de ocupación multigeneracional. Porque La ocupación (especialmente residencial) que abarca, digamos, cien años, invariablemente va más allá del alcance de la planificación del uso del suelo: lo más probable es que los sistemas de aire acondicionado se diseñen solo para cumplir con horizontes de tiempo de planificación más cortos y realistas. no está diseñado para el uso de las generaciones "futuras".