Cómo elegir una bomba de calor

Cómo elegir una bomba de calor

Sebastián, Manitas autodidacta

Ficha escrita por:

Sebastián, Manitas autodidacta

233 fichas consejo

Las bombas de calor aire-aire y aire-agua extraen las calorías del aire exterior y las transforman en aire caliente. Calefacción para el hogar, aire acondicionado (si la bomba de calor es reversible), coeficiente de rendimiento (COP), alta o baja temperatura... ¡Aquí tienes nuestros consejos para elegir tu bomba!

Características importantes

  • Bomba de calor aire-aire
  • Bomba de calor aire-agua
  • Coeficiente de rendimiento
  • Compacta o split
  • Inverter
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Principio de funcionamiento de una bomba de calor

Definición de una bomba de calor

Una bomba de calor es un aparato de calefacción que extrae las calorías presentes en el aire, el agua o la tierra y las convierte en calor. Según el tipo de extracción y de transmisión, las bombas pueden distribuir el calor en forma líquida, mediante radiadores de agua caliente o suelo radiante, o en forma de aire caliente a través de convectores con ventilador.

Algunas bombas de calor, al invertir el trayecto de las calorías, producen también aire frío y funcionan como equipos de aire acondicionado en verano. Es el caso de las bombas de calor reversibles.

Otras bombas de calor son también capaces de producir agua caliente sanitaria (ACS); son las denominadas bomba de calor de doble servicio.

Una bomba de calor aerotérmica se compone de una unidad externa, en la que un ventilador aspira el aire del exterior y extrae sus calorías mediante un refrigerante, un evaporador, un compresor y un condensador.

El aire del exterior contiene calorías de forma natural, sea cual sea la estación y la temperatura. El aire aspirado se dirige a un evaporador, en cuyo interior se halla el refrigerante. La particularidad de este fluido es su temperatura extremadamente baja en estado líquido, que le permite, al entrar en contacto con el aire del exterior cargado de calorías, extraerlas y luego transformarse en estado gaseoso, es decir, evaporarse (de ahí el nombre de evaporador). El gas resultante se dirige a un compresor, que lo comprime para aumentar su temperatura. Cuando el gas se comprime, se calienta. Luego prosigue hacia un condensador, donde libera su calor al agua del circuito de calefacción: el refrigerante pasa entonces de nuevo del estado gaseoso al estado líquido. El refrigerante se enfría después de liberar sus calorías y recupera su estado líquido. Adquiere una temperatura aún más baja después de atravesar un reductor de presión (el líquido pasa de alta a baja presión) y regresa al evaporador, donde recupera sus propiedades iniciales.

Así pues, una bomba de calor aire-agua funciona en un circuito cerrado con un aporte de aire constante. El refrigerante, elemento clave de la bomba de calor, circula desde el evaporador hasta el compresor y luego desde el condensador hasta el reductor de presión antes de regresar al evaporador. Una bomba de calor aire-agua puede emitir más de 3 kW de calor por 1 kW de energía consumida.

La bomba de calor aire-agua puede tener una o dos unidades: una sola unidad instalada en el exterior y compacta (compresor + módulo hidráulico en una unidad) o dos unidades, una en el interior (módulo hidráulico) y otra en el exterior (compresor).

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Bomba de calor aire-agua

El calor producido por la bomba de calor puede transmitirse a través de distintos elementos de calefacción, llamados emisores.Suelo radiante

El suelo radiantees una sistema que se instala con mayor frecuencia en construcciones de obra nueva. El suelo radiante es discreto y proporciona una difusión de calor agradable.

Radiador de alta y baja temperatura

Los radiadores de alta y baja temperatura son radiadores de agua caliente, que difunden calor a través del agua, calentada a una temperatura en torno a los 50 °C Unidad de cassette

Las unidades de cassette difunden el calor a través del aire, que se calienta con el agua de la bomba de calor. Las unidades de cassette se encastran en el techo.

Convector de agua con ventilador

Los convectores de agua con ventilador funcionan como las unidades de cassette, con la diferencia de que se instalan en la pared como los convectores eléctricos convencionales.

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Radiadores de agua caliente

Se distinguen dos tipos de bombas de calor aire-agua, la bomba de calor compacta y la bomba de calor con split.Bomba de calor aire-agua compacta

La bomba de calor aire-agua compacta es un equipo de un solo bloque. El compresor y el módulo hidráulico se sitúan en el exterior, dentro del mismo módulo. La conexión con el circuito de calefacción se efectúa de forma hidráulica.

Bomba de calor aire-agua con split

La bomba de calor se divide en dos bloques: el módulo hidráulico ubicado en el interior y el compresor, en el exterior. La conexión entre el compresor y el módulo hidráulico se efectúa de forma frigorífica. Las bombas de calor con split son más eficientes, pero su precio de venta y su instalación son más caros.

Bomba de calor aire-aire

Una bomba de calor aire-aire se basa en el mismo principio de funcionamiento que una bomba de calor aire-agua. La bomba de calor aire-aire dispone de una unidad exterior con ventilador, evaporador, compresor y condensador. El refrigerante sigue el mismo recorrido, con la diferencia de que el calor se emite en forma de aire caliente —es decir, en estado gaseoso— y no se transmite al agua del circuito de calefacción.

Una bomba de calor aire-aire cuenta con tres elementos: la unidad exterior, también llamada módulo exterior o grupo exterior, el circuito que transporta el refrigerante —red de tubos de cobre— y los diferentes emisores de calor.

El compresor de una bomba de calor aire-aire ideal es un compresor scroll o un compresor rotativo; los compresores de pistón son menos resistentes y más ruidosos. De forma similar, se recomienda en gran medida la protección antiescarcha (ventilador-intercambiador) para no experimentar bajadas de rendimiento de la bomba de calor aire-aire durante las temperaturas invernales.

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Bomba de calor aire-aire

Una bomba de calor aire-aire transmite el calor a través de un sistema de circulación de aire, formado por convectores con ventilador o un difusor centralizado.

Convector con ventilador

Los convectores con ventilador se instalan como los radiadores clásicos y pueden tener distintas potencias, para adaptarse al volumen de la estancia donde están. También pueden encastrarse en el techo como unidades de cassette.

Difusor centralizado

Un difusor centralizado distribuye el calor a través de una red de conductos, que dan servicio a todas las zonas que precisan calefacción. El difusor centralizado exige realizar más obras, puesto que los emisores, ocultos tras rejillas, están encastrados en la pared.

La tecnología Inverter de los dispositivos de calefacción, como la bomba de calor, se ocupa de regular la temperatura.

Cuando se alcanza la temperatura preestablecida, en lugar de apagarse y esperar a detectar una bajada de la temperatura en la vivienda para volver a ponerse en marcha, la bomba de calor regula su consumo, lo que implícitamente significa que mantiene la temperatura deseada a base de regular su producción de calor.Las bombas de calor Inverter consumen menos y ofrecen una mayor comodidad térmica.

Bomba de calor de baja temperatura

La temperatura de salida se sitúa entre 35 y 45 °C, lo que proporciona a la bomba de calor un mejor rendimiento; se reduce la diferencia entre la temperatura del agua calentada y la temperatura exterior. Las bombas de calor de baja temperatura se combinan con radiadores de calor suave y suelen instalarse en edificios de obra nueva. Las bombas de calor de baja temperatura son aptas para la calefacción por suelo radiante.

Bomba de calor de alta temperatura

La temperatura de salida es de aprox. 65 °C, por lo que la bomba de calor de alta temperatura es ideal para instalaciones en reformas a fin de conservar los radiadores de alta temperatura existentes.

Bomba de calor mixta

Las bombas de calor mixtas funcionan con convectores de agua con ventilador y suelos radiantes, lo que proporciona a la instalación más comodidad y una mejor difusión del calor.

Para conocer la potencia de tu bomba de calor, debes tener en cuenta varios elementos:

  • El volumen de la vivienda, expresado en m3;
  • la diferencia entre la temperatura deseada y la temperatura de referencia*;
  • el coeficiente de construcción (C);

Fórmula para calcular la potencia de la bomba de calor

Potencia = Volumen x coeficiente de construcción x diferencia de temperatura

Ejemplo para una casa de 250 m3 bien aislada y una temperatura deseada de 21 °C:    250 x 0,6 x ((21- (-9)) = 4,5 kW

La potencia recomendada para la bomba de calor es de 4,5 kW.

Coeficiente de rendimiento

El coeficiente de rendimiento es el indicador asignado a las bombas de calor para comparar su rendimiento. El COP es la relación entre la energía consumida y la energía emitida, es decir, el calor.

Un COP de 3 kW significa que la bomba de calor emite 3 kW por 1 kW consumido. Cuanto más alto sea el COP, mejor será el rendimiento de la bomba de calor y menos consumirá.

El coeficiente de rendimiento de las bombas de calor es equiparable a la eficiencia de los calentadores tipo caldera.

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Caldera

1. ¿Qué diferencia hay entre una bomba de calor aire-agua y una bomba de calor aire-aire?

La bomba de calor aire-agua transmite su calor al agua y luego a los radiadores, mientras que la bomba de calor aire-aire transmite su calor por medio de aire caliente. La bomba de calor aire-agua se monta sobre una instalación existente, mientras que la bomba de calor aire-aire requiere convectores con ventilador o un difusor centralizado.

2. ¿Qué es una bomba de calor geotérmica?

Una bomba de calor geotérmica extrae las calorías presentes en el suelo a través de sensores subterráneos. El funcionamiento de la bomba de calor es similar al de los modelos aire-aire o aire-agua.

3. ¿Qué es una bomba de calor reversible?

Una bomba de calor reversible es una bomba de calor aire-aire que produce aire frío en verano, como un aparato de aire acondicionado. Su eficiencia se mide a través del Coeficiente de Eficiencia Energética (EER); cuanto más alto sea, más enfriará la bomba. Se recomienda que el EER sea superior a 3. Sin embargo, el aire acondicionado no es de bajo consumo.

4. ¿Qué es una bomba de calor termodinámica?

Una bomba de calor termodinámica es una bomba que produce calor a fuerza de comprimir los vapores. Es la bomba de calor habitual que acabamos de describir.

5. ¿Qué orientación es mejor para instalar una bomba de calor?

Las bombas de calor extraen las calorías del aire y, por esa razón, es preferible instalarlas con orientación sur para que estén expuestas al sol lo más posible. Las condiciones son siempre más desfavorables en el norte. Si puedes elegir, ¡escoge el sol!

6. ¿Qué es una bomba de calor aerotérmica?

Una bomba de calor aerotérmica es una bomba de calor que extrae las calorías presentes en el aire. Las bombas de calor aire-aire y las bombas de calor aire-agua son aerotérmicas.

7. ¿Quién puede instalar una bomba de calor?

Un instalador de bombas de calor o un técnico de calefacción dispone de las competencias necesarias para instalar una bomba de calor.

8. ¿Son ruidosas las bombas de calor?

Sí, las bombas de calor pueden ser bastante ruidosas, por lo que es mejor verificar su nivel de ruido y, si es alto, no instalarlas bajo la ventana del dormitorio ni frente a la de los vecinos.

9. Con una bomba de calor, ¿es necesario utilizar calefacción auxiliar?

Depende. Las bombas de calor pueden necesitar calefacción auxiliar para paliar insuficiencias en condiciones de frío extremo en las regiones más frías o si el tamaño de la bomba de calor es inferior al requerido: disminución del rendimiento de la bomba. Esto afecta tanto a las bombas de calor aire-aire como a las bombas aire-agua.

10. ¿Por qué elegir una bomba de calor?

Decidirse a instalar una bomba de calor mejora la comodidad térmica y reduce el consumo de energía de la calefacción principal. Además, disminuye su impacto ecológico.

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Ficha escrita por:

Sebastián, Manitas autodidacta, 233 fichas consejo

Sebastián, Manitas autodidacta

Mi lema es: aprender es mejor que pedir. Y...¿cuál es la recompensa final? Pues, una cerveza bien fresquita. La curiosidad por las cosas me ha hecho pasar muchas horas haciendo bricolaje, arreglando cosas por casa, construyendo muebles...espero poder ayudaros después de todo lo aprendido.

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