Estimador de duración del almacenamiento para bomba de calor geotérmica

Este estimador calcula durante cuánto tiempo puede sostenerse una carga térmica utilizando un almacenamiento asociado a una bomba de calor geotérmica. La autonomía se obtiene comparando los kWh térmicos realmente utilizables con la potencia que debe entregarse durante el periodo de descarga.

Puede apoyar el estudio de desplazamiento horario, reducción de picos o desacoplamiento temporal entre producción y demanda. El modelo no simula la dinámica del terreno ni del depósito; por tanto, conviene introducir una energía útil que ya considere límites de temperatura y pérdidas relevantes.

Almacenamiento geotérmico

kWh
kW
Resultado
horas de autonomía
Energía disponible
Carga de descarga
Autonomía en minutos
  1. Determina la energía útil. Introduce la energía que realmente puede descargarse dentro de los límites de temperatura del sistema.
  2. Indica la carga atendida. Usa la potencia térmica media que el almacenamiento debe suministrar.
  3. Separa la aportación simultánea. Si la bomba sigue funcionando durante la descarga, usa como carga neta solo la parte que debe cubrir el almacenamiento.
  4. Consulta la autonomía. El resultado se expresa en horas y minutos.
  5. Verifica límites de potencia. Una energía suficiente no garantiza que el depósito o intercambiador pueda entregar la potencia requerida.
Duración (h) = Energía térmica útil (kWh) ÷ Carga térmica neta (kW)

Si la bomba geotérmica aporta potencia mientras se descarga el almacenamiento, la carga neta debe representar demanda menos aportación simultánea.

Qué significa el resultado

El resultado indica cuánto tiempo podría mantenerse la carga neta indicada antes de consumir la energía útil almacenada.

No modela estratificación, transferencia de calor, pérdidas ni límites de caudal; estos factores pueden reducir la duración real.

Datos: 180 kWh térmicos útiles y una carga neta de 22 kW.

Duración = 180 ÷ 22 = 8,18 h 8,18 × 60 ≈ 491 min

Resultado: la autonomía aproximada es de 8,18 horas.

¿Qué significa carga neta si la bomba sigue funcionando?

Es la parte de la demanda que queda después de restar la potencia que aporta la bomba geotérmica durante la descarga. Esa es la potencia que debe suministrar el almacenamiento.

¿Puedo usar la capacidad nominal del depósito?

Solo si coincide con la energía útil entre las temperaturas de operación. De lo contrario, utiliza una capacidad útil ajustada.

¿El cálculo depende del COP de la bomba?

No directamente, porque trabaja con energía térmica útil. El COP sería necesario para estimar electricidad consumida durante carga o descarga activa.

¿Qué limita la duración además de la energía almacenada?

La potencia máxima de intercambio, el caudal, la estratificación, las pérdidas y los límites de temperatura pueden impedir aprovechar toda la energía al ritmo deseado.

¿Sirve para almacenamiento estacional en el terreno?

No como modelo completo. El almacenamiento estacional geotérmico requiere simulación térmica del terreno, balances a largo plazo y geometría del campo.