Bombas de Calor para Calefacción y ACS ▷ Funcionamiento y Precios

Bomba de calor

Las bombas de calor son equipos que proporcionan calefacción y refrigeración en casas y comercios de una forma muy eficiente. Conoce cómo funcionan y cuánto consumen.


¿Qué es una bomba de calor?

La bomba de calor es una máquina que mediante un proceso de absorción toma el calor de un lugar y lo transfiere a otro. En modo calefacción extrae el calor del ambiente exterior y lo cede al espacio interior. En modo frío recoge el calor de la estancia y lo transfiere al exterior, quedando el interior más fresco.

bomba de calor esquema

La bomba de calor nos permite usar los recursos gratuitos que nos proporciona la naturaleza y así disfrutar de calefacción, climatización y agua caliente sanitaria pudiendo ahorrar en las facturas, ya que es capaz de transportar mucho más calor que la energía que consume.

Ventajas de una bomba de calor

  • Sostenibilidad: usa fuentes de energía renovables
  • No contamina: reduce mucho las emisiones de CO2
  • Eficiencia: puede transferir mucha más energía que la que consume
  • Ahorro: al consumir poca energía se reduce el importe de las facturas
  • Versatilidad: proporciona calefacción, refrigeración y ACS

Funcionamiento de una bomba de calor

La bomba de calor toma la energía calorífica de un lugar y lo transfiere a otro (en invierno lo traspasa del exterior al interior del hogar y en verano invierte el proceso y lo transfiere del interior al exterior). El encargado de absorber esa energía térmica es el gas refrigerante que circula por un circuito compuesto por un compresor, un evaporador, una válvula de expansión y un condensador.

Bomba de calor funcionamiento

Fases de la transferencia de calor

  1. El gas llega al evaporador más frío que el ambiente y absorbe el calor.
  2. El gas llega a una temperatura media al compresor que aumenta la presión del gas y con ello su temperatura.
  3. Cuando el gas está a una temperatura muy superior al ambiente se dirige al condensador que suelta ese calor al ambiente, haciendo que el gas baje su temperatura y pase a estado líquido.
  4. El gas a temperatura media pasa por la válvula de expansión donde se disminuye su presión y con ello su temperatura, consiguiendo que el gas esté más frío que el ambiente.
  5. El gas llega al evaporador y al estar más frío que el ambiente recoge el calor de este y se vuelve a iniciar el proceso.

El ejemplo que acabamos de mostrar es el de una bomba de calor aire-aire, ya que su funcionamiento se basa en extraer el calor del aire y transportarlo al aire de otro lugar. Pero existen más tipos de bombas de calor, en concreto 4:

Tipos de bombas de calor

  • Bomba de calor aire aire: recoge el calor del aire de un espacio y lo lleva al aire de otro lugar. Estas bombas de calor son las que incorporan muchos tipos de aire acondicionado
  • Bomba de calor aire agua: absorbe el calor del aire y lo transfiere a un circuito de agua que abastece al sistema de calefacción y/o ACS. Es el sistema utilizado en la aerotermia
  • Bomba de calor agua agua: extrae la energía calorífica de bolsas de agua subterráneas y la transfiere al circuito de agua de la vivienda.
  • Bomba de calor suelo agua: capta el calor del suelo mediante tuberías enterradas y transfiere el calor al circuito de agua del hogar. Este sistema es el usado en la geotermia

Los sistemas que transfieren el calor a un circuito de agua (aire-agua, agua-agua y suelo-agua) lo consiguen llevando el refrigerante a gran temperatura a un depósito con agua. El refrigerante circula por dentro de una una tubería que hace de serpentín calentando el agua del depósito. El agua calentada en el depósito es usada para ACS y calefacción.

Bomba de calor para calefacción

Las bombas de calor son un sustituto más sostenible que los modelos tradicionales para calentar el hogar como pueden ser la calefacción de gas natural, la calefacción eléctrica o la calefacción a gasóleo.

En función del tipo de bomba de calor el precio de la instalación y la eficiencia energética varía mucho:

 Calefacción por aire acondicionado: la bomba de calor más utilizada es la que incorporan los aires acondicionados split (que proporcionan tanto frío como calor), ya que es la más económica, pero la menos eficiente.

 Calefacción por aerotermia o geotermia: si el usuario quiere una calefacción por bomba de calor mucho más eficiente debe recurrir a uno de estos sistemas, ya que utilizan bombas de calor aire agua o suelo agua. Estas consiguen ahorrar hasta un 60% del consumo energético comparado con los sistemas de calefacción tradicionales abastecidos por calderas de gas. La pega que tienen es que son bastante más caros de instalar, por lo que la inversión se amortiza a medio plazo.

Los calefacción abastecida por bombas de calor aire agua o suelo agua puede usarse con los siguientes emisores:

  • Radiadores de agua: para poder usar radiadores tradicionales de agua es necesario acoplar a los radiadores un dispositivo llamado turbofans ya que la temperatura de impulsión este tipo de bombas es de unos 40 °C y los radiadores tradicionales trabajan a 70 °C.
  • Radiadores de baja temperatura: son muy buenos ya que están preparados para trabajar entre 30 y 40 °C.
  • Suelo radiante: son tuberías que se instalan bajo el suelo que reparten el calor de forma mucho más homogénea que los radiadores.

Bomba de calor para ACS

Depósito de ACS para aerotermia

Cuando además de usarse para la calefacción, la bomba de calor tiene que generar agua caliente sanitaria es necesario incorporar a la instalación un depósito de ACS.

Cuando se acciona un grifo entra en juego una válvula de de tres vías que desvía el agua caliente que va a la calefacción hacia el depósito de ACS.

Este depósito tiene un serpentín en su interior para mantener el agua caliente. Lo ideal es tener un depósito con una capacidad acorde a la vivienda y no sobredimensionarlo.

En la actualidad se comercializan termos eléctricos con bombas de calor incluida que consiguen ahorrar hasta un 50% de energía en la producción de ACS.

Esquema de instalación de una bomba de calor

La instalación de una bomba de calor depende del tipo de bomba de calor, de la utilidad que se le vaya a dar (calefacción y/o ACS) y de los emisores elegidos (radiadores o suelo radiante).

A continuación, mostramos el esquema de un sistema con bomba de calor aerotérmica con calefacción por suelo radiante y ACS para una vivienda.

Esquema instalación bomba de calor

¿Qué es una bomba de calor inverter?

Las bombas de calor con tecnología inverter disponen de un microchip que actúa sobre el compresor variando su velocidad. Los compresores sin esta tecnología solo pueden funcionar al 100% o estar apagados. Las bombas de calor inverter adaptan la velocidad del compresor a la demanda energética, ahorrando mucha energía.

Bomba de calor inverter

Ventajas de la bomba de calor inverter

  • Las bombas de calor inverter ahorran energía porque se evita arrancar el equipo muchas veces, lo cual consume mucha energía.
  • Duran más tiempo ya que no se fuerza al equipo a trabajar al máximo de su capacidad.
  • Como no funcionan al 100% generan menos ruido.
  • Resisten mejor el frío puesto que no se para en ningún momento.

Bombas de calor: precios

El precio de las bombas de calor depende de muchos factores como son el tipo de bomba, la potencia, si generan agua a baja o alta temperatura, la calidad de los componentes y la marca. Además, hay que tener en cuenta si van a integrar solo la calefacción o también el ACS, ya que requiere de aparatos extra.

 Tipo de bomba de calor

Las bombas de calor más económicas son las bombas aire aire pues no necesitan sondas para captar el calor y no tienen que tranferir ese calor a otro elemento, sino que lo traspasan al aire de otra estancia.

El precio de las bombas aire agua es mayor pues, aunque son capaces de son capaces de extraer el calor del aire con un aparato exterior como el de un aire acondicionado, deben pasar ese calor a otro elemento como es el agua. Para ello necesitan de una tecnología superior.

Las bombas de calor suelo agua son las más costosas ya que extraen el calor del subsuelo y para ello es necesario enterrar unas tuberías por las que discurre el refrigerante, y eso eleva mucho el precio. Aunque son las más eficientes.

 Potencia

La potencia es otro factor fundamental en el precio de una bomba de calor. Cuantos más kW de potencia tiene mayor superficie puede climatizar. La potencia suele elegirse en función del tamaño de la vivienda, el número de habitantes, la diferencia térmica entre el exterior y el interior y el aislamiento térmico.

 Marca

La marca juega un gran papel en el precio de las bombas de calor, pues hay compañías que llevan muchos años produciendo e innovando en el sector, como es el caso de Saunier Duval. En contraposición, hay marcas que acaban de incorporarse o cuyos materiales son de menor calidad y, por ende, sus precios son más bajos.

 Alta o baja temperatura

Existen bombas de calor que generan agua alta temperatura, lo que permite combinarlas con radiadores convencionales. Esto supone un ahorro en cuanto a los emisores (porque evitas tener que cambiar a radiadores de baja temperatura o suelo radiante), pero el precio de la bomba es mayor. Además, la eficiencia del sistema es menor.

Consumo de una bomba de calor

Las bombas de calor consumen hasta un 70% menos de energía que un sistema tradicional de calefacción. Esto se debe a que utilizan mucha menos energía que la que son capaces de transportar

En concreto, la bomba de calor aerotérmica consume 1 kW eléctrico y entrega 4 kW de calefacción, por lo que permite un ahorro de un 67%. La bomba de calor geotérmica es incluso más eficiente, consiguiendo entregar 6 kW de calefacción por cada kW consumido.

En general, nos podemos hacer una idea de la eficiencia de una bomba de calor observando su COP, que divide la energía producida entre la consumida. Cuanto mayor sea el valor COP de una bomba de calor mejor. Este suele encontrarse entre 2 y 6.

Cuando se muestra el COP en la información de producto de una bomba de calor suele indicarse la temperatura de ida y retorno, ya que la cantidad de energía consumida y producida varía en función de la diferencia de temperatura de los dos lugares entre los que se va a hacer la transferencia de calor.

En una bomba de calor, el valor COP hace referencia a la eficiencia en calefacción mientras que el valor EER indica su rendimiento frigorífico.

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