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Bomba de calor: todo sobre ellas

En general es más fácil mover algo que crearlo. Esto es básicamente lo que las bombas de calor realizan. Una bomba de calor es un aparato capaz de transferir calor desde un fluido a baja temperatura a otro a mayor temperatura. De esta manera se consigue trasladar la energía térmica (el calor) de una manera eficiente desde un sitio a otro, en lugar de generar el calor directamente.

22 enero 2018
boma señor

¿Qué es una bomba de calor? 

Una bomba de calor es un aparato capaz de transferir calor desde un fluido a baja temperatura a otro a mayor temperatura. Este funcionamiento es el que explica su nombre. Un transportador de calor (bomba) lo mueve desde baja a alta temperatura, invirtiendo el flujo de calor natural donde el calor tiende a moverse desde el lugar más cálido hacia el más fresco (pensemos en una copa de té caliente que se enfría después de un rato). Se puede comparar, por tanto, con una bomba de agua, situada entre dos depósitos que están conectados pero ubicados en dos alturas diferentes. El agua fluirá desde el depósito situado en altura hasta el de abajo, pero empleando una bomba se puede revertir este hecho.

Un frigorífico es también una bomba de calor. Saca el calor del interior hacia el aire del ambiente. Una bomba de calor puede extraer el calor desde aire frío e inyectarlo en una habitación o un tanque de agua. Si por el contrario, es necesario enfriar el receptáculo, se extrae el calor de la habitación y se calienta el aire del exterior.

Esta inyección ocurre de varias maneras, según el tipo de bomba de calor.

 Una bomba de calor consiste en un circuito cerrado a través del cual fluye un fluido especial (refrigerante). Este fluido presenta un estado líquido o gaseoso según las condiciones de presión y temperatura. Este circuito cerrado consiste en un evaporador, un compresor, un condensador y una válvula de expansión.

Durante el funcionamiento de la bomba de calor el refrigerante, dentro del circuito, realiza las siguientes transformaciones (ver figura de abajo):

  • Evaporación: El refrigerante absorbe calor y se evapora completamente;
  • Compresión: El refrigerante, llegando del evaporador en estado gaseoso y a baja presión, es llevado a una alta presión;
  • Condensación: El refrigerante, fluyendo desde el compresor consigue a un estado líquido, aportando calor al exterior;
  • Expansión: Pasando a través de una válvula de expansión, el líquido refrigerante se enfría y se transforma parcialmente en vapor.

Este ciclo puede ser revertido, por lo que el mismo equipo puede producir calor y frío.

Tipos de bombas de calor

Por tipo de instalación:

Según el tipo de instalación se dividen en modelos portátiles y fijos. Los modelos fijos son más eficientes energéticamente, funcionan de manera más silenciosa y suministran más confort. Los portátiles presentan la ventaja de ser móviles entre habitaciones y con solo una unidad es posible enfriar varias estancias al mismo tiempo. Al ser portátil, el equipo es una caja y no hay necesidad de instalación.

Por tipo de unidades interiores:

Hay muchos tipos de unidades interiores, por lo que puedes adaptarlas tanto a tu decoración como a las necesidades de control del clima.

Puedes elegir entre un montaje en la pared o en el suelo y de tipo conducto oculto.

La estética en los aparatos montados en la pared ha estado en la mente de los fabricantes, por lo que se pueden encontrar unidades blancas, de color plata o negras; líneas limpias o superficies curvadas a tu gusto según tu propio estilo decorativo.

Por tipo de unidades exteriores:

Según las unidades exteriores, puedes elegir un sistema de split simple (una unidad exterior para una unidad interior) o multi-split (una unidad exterior y hasta 5 unidades interiores).

Al objeto de elegir entre sistemas de split simple o multi-split, debes considerar la localización de las unidades y comprobar si la distancia total del tubo entra dentro de los márgenes que recomienda el fabricante.

Una bomba de calor en casa

¿Está preparada tu casa para tener una bomba de calor? A la hora de plantearte instalar una bomba de calor en tu casa, debes tener en cuenta varios aspectos.

  • Un sistema de bomba de calor convencional tiene unidades interior y exterior. Después de encontrar espacio para la unidad exterior, necesitarás conectar ambas unidades por un cable de cobre y ejecutar el cableado eléctrico. La unidad interior necesita un drenaje de agua porque, durante la temporada de refrigeración, la humedad presente en el interior del aire se condensa en la unidad interior y se transformará en agua líquida que necesitará se drenada.
  • Debes también consultar las normativas locales y edificatorias, para asegurarte de que no existen disposiciones contra las unidades exteriores.

Si cumples todas estas condiciones, tu casa está preparada para tener bombas de calor.

¿Qué potencia necesitas?

Para nuestro clima y materiales constructivos, una capacidad de 2,5 kW debería ser suficiente para una habitación de hasta 2m2. Si tienes una ventana grande orientada hacia el sur u oeste, una gran cantidad de aparatos eléctricos o vive mucha gente en casa , podrías necesitar la capacidad siguiente, que es de 3,5 kW.

  • Para habitaciones superiores a 30 m2 puedes elegir un modelo de 5 kW de potencia o dos de 2,5 kW. Pagarás más por adquirirlo e instalarlo, pero tendrás una mejor distribución de temperatura y tu confort se verá incrementado.
  • Para habitaciones pequeñas, de hasta 12 m2, modelos de capacidad más pequeña como 2 kW son suficientes, a menos que haya una ventana grande orientada al oeste que coja mucha radiación solar en el período de mediodía. En ese caso, una unidad de 2,5 kW de potencia debería ser tu elección.

En España, Los principales fabricantes son Daikin, Saitsu. Fujitsu. General, Haier, Kaysun, LG, Mitsubishi Electric, Panasonic y Samsung.

Precio, coste y ahorro de la Bomba de Calor

¿Cuánto puede costar una bomba de calor para refrigeración y calefacción?

Cuando compramos una bomba de calor para calefacción y refrigeración debemos considerar no solo los costes de compra e instalación, sino los de funcionamiento. Fíjate en la etiqueta energética: te ayudará a comparar entre modelos eficientes para distintos escenarios climáticos.

Altos COP y SCOP significa menores costes en calefacción, mientras que altos EER y SEER significa menores consumos en refrigeración.

Un modelo de pared de 2,5 kW puede costar entre 500€ y 1.500€

Los costes de instalación dependen de la distancia entre las unidades interior y exterior, y el acceso a sitio donde se realice la instalación, pero deberían estar alrededor de 200€.

¿Cuánto puedo ahorrar?

La elección de una bomba de calor para calefacción te permite ahorrar energía, dinero y emisiones de CO2. La alta eficiencia de esta solución permite rebajar los costes energéticos mucho más que otras soluciones convencionales.

Si empleas un calefactor eléctrico, nunca tendrás más de 1 kWh de calor por cada kWh eléctrico consumido, mientras que la bomba de calor te dará un coeficiente de rendimiento ( COP) para cada de kWh de electricidad gastado (un bomba de calor con un COP de 4, transporta 4 kWh de calor por cada kWh de electricidad). Por tanto, una bomba de calor empleará alrededor de un 25% de la energía que emplearías con calefactores eléctricos, para cubrir la misma demanda de energía.

La comparación con una solución de gas no es tan directa, pero no es difícil. Tanto la factura del gas como la de electricidad tienen un valor €/kWh de la energía.

Si empleas una caldera de gas, tienes que dividir por la eficiencia de la caldera (normalmente es un 85% o 0,85).

Para compararla con una bomba de calor, recuerda dividir el valor €/kWh de electricidad entre el factor COP del equipo, para obtener el valor real.

Ejemplos:

Coste de la energía:  Gas: 0,06 €/kWh. Electricidad: 0,19 €/kWh

Eficiencia del equipo: Calefactor eléctrico: 100%. Caldera de gas: 85% . Bomba de calor: COP = 4 (400%)

Costes de funcionamiento: Calefactor eléctrico: 0,190/1 = 0,190 €/kWh. Caldera de gas: 0,06/0,85 = 0,070 €/kWh. Bomba de calor: 0,19/4 = 0,047 €/kWh

Estos valores lógicamente varían según los precios de la energía y la eficiencia del equipo. Por favor, contacta con tu suministrador para conocer el precio €/kWh y con el fabricante para conocer la eficiencia del equipo.

Los riesgos de la bomba de calor

Hay muchos trastornos que se asocian normalmente al uso del aire acondicionado.

Resfriados. Si alguien se resfrçía en la oficina, el origen es un virus y no el acondicionador de aire. En invierno empleamos mucho tiempo en los interiores, todos respirando el mismo aire, por lo que si alguien coge un resfriado, el virus puede ser transmitido al resto. Por otra parte, el acondicionador de aire seca el aire y rebaja su capacidad protectora, haciéndonos más vulnerables a infecciones.

Alergias. Tanto en la oficina, con sistema de aire distribuido o en casa, con sistema de split simple, todas las unidades de aire acondicionado llevan filtros. Éstos podrían ser no tan eficientes como declaran los fabricantes pero el aire que climatizan resulta con menos partículas alérgicas (polvo, polen, etc) que el que había antes de filtrarlo. Al objeto de asegurar la calidad del aire, el mantenimiento del filtro es crucial. Contacta con el fabricante para encontrar los requisitos de mantenimiento y hazlo tú mismo o contrata un servicio para ellos.

Rigidez de cuello. Puede ocurrir en la época de refrigeración si el aire chorro de aire frío está dirigido sobre la espalda o cuello de alguien. El acondicionador de aire debe estar instalado de manera que el aire frío circule a través de la estancia sin impactar sobre nadie.

Sequedad en la garganta. Durante el funcionamiento en refrigeración, un acondicionador de aire retira agua del aire haciendo condensar la humedad al contactar con las superficies frías del aparato. En el modo calefacción, no se retira agua, pero al calentar el aire se reduce la humedad específica. En ambos casos, puedes alcanzar irritación o sequedad en la garganta. La selección correcta de la temperatura de confort, evitando temperaturas de congelación en verano y demasiado altas en invierno, te permite obtener suficiente rango de humedad que prevenga la sequedad en la garganta. Hay aparatos que pueden ventilar con aire exterior y lo humedecen.

Trastornos por Legionella. Es un malestar respiratorio con síntomas similares a los de la gripe, y en muchos casos, a la neumonía. Está causado por una bacteria (Legionella) que habita en agua tibia y caliente (20 a 45º C). Su relación con el acondicionamiento de aire es relativamente frecuente, debido a que se han documentado casos en los que la entrada de aire fresco del sistema de acondicionamiento de aire recogía la bacteria (que se había desarrollado fuera, por ejemplo en una fuente, torre de enfriamiento o en un depósito de agua estanca). Sin embargo, los acondicionadores de aire domésticos (Split montados, por ejemplo) son circuitos cerrados, por lo que su uso no incrementa el riesgo de contraer este trastorno.

 
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