Bomba de calor

Las bombas de calor son un gran desconocido para el público general, pero son máquinas de alto rendimiento que sirven tanto para refrigerar como para calefactar una casa.

Generar calor usando este sistema es una de las formas de conseguir energía con el mínimo consumo, extrayendo energía del entorno. El calor generado por estas suele utilizarse en calefacción y agua caliente sanitaria.

El principio de funcionamiento es similar al de un aparato frigorífico pero invirtiendo el funcionamiento, es decir, si enfriamos el aire exterior y calentamos el interior, obtenemos una bomba de calor. La mayoría de estos aparatos son reversibles y permiten refrigerar en verano y calefactar en invierno.

Por la forma de construir la máquina, ésta puede ser:

  • Compacta: Todos los elementos que constituyen la Bomba de Calor se encuentran alojados dentro de una misma carcasa.
  • Split o partidas: Están constituidas por dos unidades separadas. Una exterior donde se aloja el compresor y la válvula de expansión y una unidad interior. De esta manera se evitan los ruidos en el interior local.
  • Multi-split: Están constituidas por una unidad exterior y varias unidades interiores.

Presentan buena eficiencia cuando la temperatura de confort varía de la ambiental unos 10ºC. Se llega a conseguir un coeficiente de eficiencia COP de 3,5 (tanto en calefaccion como refrigeración) esto significa que se obtienen 3,5 unidades de energía por a partir de una sola.

Se alimentan de electricidad (la puede alimentar un panel fotovoltaico).

En algún caso (suelo radiante) si se desea que refrigere es necesario instalar un sistema complementario de deshumidificación del aire, para evitar condensaciones superficiales.

Es conveniente recordar que no todas las bombas funcionan igual de bien a bajas temperaturas. Hasta hace poco, no solían instalarse en lugares donde el promedio de la temperatura era inferior a cuatro grados en invierno, ya que bajo ese límite la bomba de calor caía en picado, al congelarse el vapor de agua contenido en el interior del aparato, formando una película de hielo que funcionaba como aislante. Una nueva generación ha superado ese problema instalando un mecanismo que resuelve el problema; este tipo de bombas funcionan en climas muy fríos, conservando su eficiencia hasta los -20ºC.

Una bomba “inverter” tiene dos ventajas frente a la que no lo es, -aunque naturalmente también sea más cara-. Estas ventajas se basan en que el compresor tiene una potencia adaptable. Un compresor normal, o se apaga o está encendido, sin términos medios. Un inverter funciona de forma continua, adaptando su potencia a las condiciones del entorno. La ventaja viene, por un lado, del ahorro de electricidad, y por otro, de la mayor confortabilidad, pues no notamos altibajos en la temperatura.

TIPOS

* Bombas de calor aire-aire: Son las más utilizadas, principalmente en climatización.
* Bombas de calor aire-agua: Se utilizan para producir agua fría para refrigeración o agua caliente para calefacción y agua sanitaria.
* Bombas de calor agua-aire: Permiten aprovechar la energía contenida en el agua de los ríos, mares, aguas residuales, etc. Producen unos rendimientos energéticos mejores que las que utilizan aire exterior, debido a la mayor uniformidad de la temperatura del agua a lo largo del año.
* Bombas de calor agua-agua: Similares a las anteriores, excepto que los emisores son radiadores a baja temperatura, fan-coils o suelo radiante.
* Bombas de calor tierra-aire y tierra-agua: Aprovechan el calor contenido en el terreno. Son instalaciones poco habituales, debido a su coste y a la necesidad de disponer de grandes superficies de terreno.

TEMPERATURAS

Fuente de calor o foco frío Rango de temperaturas (ºC)
Aire ambiente
Aire de extracción
Agua subterránea
Agua de lagos o ríos
Agua de mar
Suelos
Subsuleo
Aguas residuales y de procesos
-10 / 15
15 / 25
4 / 10
0 / 10
3 / 8
0 / 5
0 / 10
>10

Una primera gran diferencia de estos aparatos es de dónde van a extraer el calor para la calefacción (o el agua sanitaria). Hay equipos bastante sencillos que lo van a bombear del aire del exterior de la casa. Sin embargo, se debe tener en cuenta que el rendimiento de estos aparatos (el COP) va a cambiar en función de la temperatura que haga fuera. “Va a ser difícil extraer calor de un aire muy frío que esté unos pocos grados sobre cero”.

También es cierto que en otros países europeos más al norte se utilizan a menudo sistemas con bomba de calor de gran fiabilidad incluso para temperaturas extremas de muchos grados bajo cero. Para esto son mejores los sistemas geotérmicos que extraen el calor del subsuelo (ver imagen). Claro que también son mucho más caros. Según Albert Calomarde, comercial de la empresa instaladora Soliclima, una bomba de calor de aire para calentar una casa de 200 m2 supone una inversión de unos 12.000 euros y una geotérmica para la misma vivienda unos 30.000 euros, los 12.000 del equipo y cerca de 18.000 para los cerca de 300 metros de pozos necesarios (depende del tipo de terreno).

“En países nórdicos como Suecia merece la pena una inversión en una bomba de calor geotérmica, porque tienen un gasto muy importante de calefacción y se va a amortizar en poco tiempo, pero en un país templado como España se va a tardar mucho más en amortizar”, comenta el representante de ANESE, que en lugar de hablar de rendimiento de cada aparato, prefiere hacerlo del rendimiento del sistema completo (con todos los equipos auxiliares).

ver también artículo en El País

luissantalla

Luis M Santalla Blanco . Director de teoriadeconstruccion.net, autor en blogs como arquitecturadegalicia.eu y 9diseno. Miembro del estudio Flu-or y anteriormente del estudio MMASA   ver más sobre el autor