Las bombas de calor convierten la energía de fuentes renovables como el aire, el suelo y el agua en calor útil.
Además, pueden utilizar el calor residual de los procesos industriales (utilizando el potencial para uso más eficiente de la energía) y los hogares (por ejemplo, el aire de extracción de ventilación).
La bomba de calor utiliza energía de baja temperatura acumulada en el suelo, el agua subterránea o el aire (que es la fuente de calor más baja), y luego transfiere energía térmica a una temperatura más alta a las instalaciones de calefacción central y agua caliente sanitaria, es decir, fuente de calor superior.
Sigue leyendo y conoce más detalles sobre la calefacción por aerotermia, y cómo funciona tanto en radiadores como en suelo radiante.
¿Cómo funciona una bomba de calor?
Este dispositivo permite que el calor fluya de una zona con una temperatura más baja, a una zona con una temperatura más alta.
Sin embargo, para que dicho proceso funcione a la perfección, se requiere la electricidad como energía motriz para la bomba de calor.
La eficiencia dependerá de la cantidad de energía transferida entre dichas zonas y la diferencia de temperatura entre ellas. Por lo tanto, la bomba de calor no genera energía térmica, solo la transfiere.
En este caso, los componentes básicos de una bomba de calor son:
- El evaporador
- El compresor
- El condensador
- La válvula de expansión.
Además, estos dispositivos están equipados con un controlador, bomba de circulación de salmuera, calentador eléctrico, sensores de temperatura y presión.
Normalmente, las bombas de calor contienen un depósito de agua caliente sanitaria, mientras que, en el caso de los aparatos de alta potencia, este depósito es un elemento independiente en la sala de calderas.
¿Cómo funciona la calefacción por aerotermia?
Cada vez más, los hogares instalan bombas de calor por aerotermia, que pueden utilizarse como fuente de calor principal o como complemento de un sistema de calefacción con colectores solares o una caldera de calefacción.
Además, la mayoría de los modelos de bombas de calor por aerotermia en el mercado, también tienen función de agua caliente sanitaria y son relativamente sencillos y económicos de instalar.
En este caso, la bomba de calor por aerotermia consta de tres circuitos:
- La fuente de calor: de la cual la bomba extrae calor (aire).
- Ciclo de enfriamiento: compuesto por elementos y dispositivos, por los cuales el calor se transfiere de la fuente inferior a la superior.
- Fuente superior: es el sistema de calefacción (por ejemplo, radiadores, calefacción por suelo radiante o agua caliente de servicios públicos).
Por otro lado, el funcionamiento del dispositivo en sí se basa en fenómenos físicos cotidianos como la evaporación, compresión y condensación.
En el proceso de evaporación, el refrigerante extrae calor del aire exterior. Después de la evaporación, el refrigerante ha acumulado energía, pero la temperatura del gas es demasiado baja para transferirla directamente al sistema de calefacción.
Para hacer esto, se debe elevar la temperatura del gas en el sistema de enfriamiento, lo que se hace mediante el compresor de la bomba de calor. Durante la compresión, la presión y la temperatura del gas aumentarán.
Bajo la influencia de alta temperatura y presión, el gas se dirige al condensador, donde se puede utilizar para calentar agua en el circuito de calefacción.
Después de esto, el refrigerante líquido pasa a través de la válvula de expansión, donde la presión y la temperatura caen abruptamente.
En el caso de una bomba por aerotermia, el 75%- 80% del calor que va al sistema de calefacción es el calor obtenido del aire exterior, y el 20-25% restante es la electricidad necesaria para el funcionamiento del compresor y las bombas de circulación del sistema de calefacción.
Es importante destacar que las bombas de calor por aerotermia modernas, no solo pueden calentar agua doméstica durante todo el año (sin la necesidad de conectar una caldera de carbón, gas o eléctrica), sino que también pueden enfriar habitaciones en verano durante el clima cálido (actuando como acondicionador de aire).
Recientemente, las bombas de calor de aire de baja potencia, utilizadas solo para la preparación de agua caliente sanitaria, también son muy populares.
Actualmente, existen 2 tipos de sistemas en el mercado que se diferencian en diseño: la bomba de calor Monobloc (que consta de una unidad conectada a la tubería) y la bomba de calor SPLIT (dividida en una unidad exterior e interior).
¿Dónde se puede instalar la bomba de calor por aerotermia?
Cuando se instala en interiores, una bomba de calor aire-agua generalmente se instala en un sótano.
Para poder instalar este voluminoso calentador en el sótano (que pesa hasta 300 kilogramos), el camino hacia él debe ser libre y transitable para el dispositivo.
Una bomba de calor por aerotermia se entrega completamente ensamblada en la mayoría de los casos. Por ello, no es posible el montaje posterior en el sótano.
Si no hay suficiente espacio en el lugar, la bomba de calor de la fuente de aire se instalará en una zona exterior.
En el caso de instalación al aire libre, hay que señalar que debe estar disponible un sitio libre de heladas y con cimientos de hormigón preferiblemente.
Debemos acotar que apenas hay una diferencia visual entre las bombas de calor de aire para instalación interior y exterior.
Pero, las unidades para instalación en interiores son más baratas, en comparación con las bombas de calor de aire que se instalan en el exterior.
Lo siguiente se aplica tanto a la instalación exterior, como interior de una bomba de calor por aerotermia: la entrada de aire y la expulsión del aire deben protegerse de la suciedad y el polvo con filtros especiales.
También es posible instalar una bomba de calor de fuente de aire en interiores y exteriores.
Esto se denomina bomba de calor dividida.
Bombas de calor por aerotermia: variantes de instalación
La forma en que configuras tu bomba de calor por aerotermia, sin duda es una decisión importante. Recuerda que, cuando la bomba de calor por aerotermia se instala solo en interiores o exteriores, se habla de monobloque.
Te damos una descripción general de las variantes de bomba de calor por aerotermia:
Bomba de calor por aerotermia en interiores
Existe la opción de instalar la bomba de calor por aerotermia solo en interiores. En ese caso, debe permanecer en una habitación donde sus ruidos no interfieran.
Además, se deben realizar avances a través de la pared exterior, para garantizar el suministro de aire exterior para la bomba de calor.
Hay razones visuales a favor de instalar la bomba en el interior: no es necesario que un dispositivo grande estropee el aspecto del frente de tu casa.
Bombas de calor por aerotermia instaladas al aire libre
Si decides instalar una bomba de calor por aerotermia al aire libre, ahorrarás espacio dentro de la casa.
Además, simplemente puedes mover los ruidos molestos del dispositivo al exterior.
Sin embargo, debido al volumen en particular, debes mantener una distancia mínima de tus vecinos.
También debes abstenerte de instalarla debajo de habitaciones como el dormitorio, dependiendo del volumen del dispositivo.
Bomba de calor por aerotermia dividida en interior y exterior
Esta bomba consta de dos partes: la unidad interior y la unidad exterior. La unidad interior generalmente se encuentra en el sótano, mientras que la unidad exterior está afuera, frente a la casa. Los fabricantes ofrecen los sistemas de dos partes como un solo paquete.
La ventaja de la bomba de calor por aerotermia dividida, es que todos los componentes ruidosos permanecen afuera. Estos incluyen, por ejemplo, ventiladores, intercambiadores de calor y compresores.
Todo lo que es silencioso, como la tecnología de control, es parte de la unidad interior más pequeña. Estos dispositivos también destacan por su uso flexible.
La falta de protección contra heladas, también hace que la bomba sea muy interesante: es que, en lugar de agua, circula refrigerante en su circuito.
Tipos de bombas de calor por aerotermia
Como todas las bombas de calor, el modo de funcionamiento está diseñado de tal manera, que las bajas temperaturas de flujo son el factor decisivo para un uso económico.
Por lo tanto, la calefacción por suelo radiante o la calefacción de paredes (con radiadores) son ideales, mientras que los convectores obsoletos, difícilmente pueden funcionar con la tecnología de calefacción moderna.
Aerotermia con radiadores
A diferencia de los sistemas de calefacción convencionales basados en combustibles fósiles, (como la calefacción a gas), las bombas de calor son muy eficientes desde el punto de vista energético.
Sin embargo, esto va de la mano con el hecho de que, en edificios residenciales normales, se producen temperaturas de flujo mas bajas.
Sin embargo, los radiadores más antiguos (por ejemplo, los radiadores seccionales), como se pueden encontrar en muchos edificios antiguos, requieren altas temperaturas de flujo (alrededor de 65°C a 75°C).
Una bomba de calor por aerotermia puede proporcionar todo esto, pero consumirá tanta electricidad que es simplemente ineficiente.
Por otro lado, lo que va muy bien con una bomba de calor aerotermia, es el calentamiento de superficies.
Es que esto equipos generan un calor agradable, incluso con temperaturas de flujo bajas de alrededor de 30°C a 35°C.
En este caso, la calefacción de superficie incluye, por ejemplo, calefacción por suelo radiante o calefacción de pared.
Otra alternativa que puede funcionar con una bomba de calor aire-agua, son los radiadores de baja temperatura. Estos emiten calor con una alta proporción de radiación a través de grandes placas.
En principio, además del calentamiento superficial, las bombas de calor funcionan mejor con radiadores que emiten calor radiante y no calor por convección.
Suelo radiante aerotermia
La calefacción por suelo radiante se dedica principalmente a viviendas unifamiliares de nueva construcción.
En los edificios en los que está instalada la bomba de calor, también se utiliza un revestimiento de suelo, para garantizar la distribución de temperatura ideal más cercana dentro de las habitaciones.
La calefacción por suelo radiante está disponible como sistema de aerotermia.
En ella, las mangueras de plástico se ponen en el piso, y se distribuyen según las normativas.
A continuación, se pondrá el revestimiento del suelo encima, normalmente junto con el aislamiento acústico de impacto.
Debe ser posible una altura de instalación de entre cinco y diez centímetros para este tipo de calefacción por suelo radiante.
Por otro lado, en la calefacción por suelo radiante nos debemos preocupar por la disipación de calor por radiación.
Este es el proceso por el cual un elemento con una temperatura más alta genera calor y otros equipos lo absorben, haciéndolo así más cálido.
La temperatura en los pies, es entonces alrededor de 21°C – 22°C, mientras que en la cabeza es significativamente más baja, lo que es mucho más beneficioso para el cuerpo (simplemente es más cálido).
Ventajas y desventajas de una bomba de calor por aerotermia
Para decidir si una bomba de calor por aerotermia es el sistema de calefacción adecuado para ti, debes visualizar las ventajas y desventajas.
La principal ventaja de utilizar una bomba de calor para la calefacción central y la producción de agua caliente sanitaria, son los ahorros derivados de unos costes de calefacción más bajos, que en el caso de las calderas convencionales.
Las ventajas indudables son también un funcionamiento silencioso, sin residuos de fuego y humo.
En cuanto al diseño del edificio en sí, la instalación con bomba de calor no requiere chimenea, conexión de gas o lugar de almacenamiento de combustible, lo que mejora la comodidad de uso de este dispositivo.
En el caso de las viviendas unifamiliares, los cuartos de servicio están adaptados a las salas de calderas, porque la bomba de calor ocupa poco espacio. Ten en cuenta que funciona todo el año.
En invierno, esta bomba prepara agua caliente sanitaria y calor para calefacción central, y después de la temporada de calefacción, también puede enfriar el agua. ¡Mucha versatilidad en un solo aparato!!
En cuanto a las desventajas una bomba de calor por aerotermia, tenemos que requiere electricidad y una fuente de calor natural. Además, tiene una menor eficiencia (factor de rendimiento anual) que otros tipos de bombas de calor.
La bomba de calor por aerotermia hace algo de ruido cuando la unidad exterior está funcionando, sin embargo, el ruido será de <50 decibeles en los dispositivos más antiguos y de <35 decibeles en los más nuevos.
Por otro lado, este tipo de bomba de calor es más adecuada para hogares con cargas de calefacción bajas, como, por ejemplo, los edificios nuevos.
Al final, sin duda predominan las ventajas de una bomba de calor aire-agua. Cualquiera que las instale en un edificio, especialmente no tan antiguo, puede tener un dispositivo lo suficientemente eficiente.
¿Tienes dudas? Estaremos encantados de ayudarte a decidir si es el tipo de calefacción para ti.