Publicado el 25 mar. 2024
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Los equipos de aire acondicionado con bomba de calor son máquinas que nos aportan calefacción aprovechando la energía térmica del aire exterior. Dentro de este grupo encontramos dos tipos de sistemas. Por un lado, los tradicionales aires, que disponen de la opción de generar calor. Por otro lado, a los equipos de aerotermia por agua, que utilizan fancoils o radiadores de baja temperatura.
Esta segunda configuración de aire acondicionado por bomba de calor nos da la posibilidad de disponer de agua caliente sanitaria. Algo que el equipo directo por gas frigorífico no es capaz de proporcionarnos. Lo vemos en el siguiente esquema.
Por ello, disponer en nuestros edificios de calefacción con aire acondicionado puede ser con dos sistemas similares, aunque distribuyan el calor o el frío de forma diferente. Por un lado, los equipos de aire acondicionado con bomba de calor que trabajan con un circuito directo de gas refrigerante, proporcionando de forma directa el aire calefactado a través de los splits repartidos por dentro de la vivienda o estancias del edificio.
Por otro lado, también podemos llamar aire climatizado al que proporciona un sistema de bomba de calor por aerotermia y a través de un circuito de fancoils o radiadores de baja temperatura. Para ello, el conjunto está separado en dos partes. Una primera etapa trabajando con un circuito frigorífico, que calienta el agua de un depósito. Y, una segunda parte que utiliza esta agua calentada para repartirla en el circuito de radiadores del edificio, vivienda u oficina.
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Aunque en principio pudiéramos considerar que ambos sistemas consumen lo mismo al disponer de la misma tecnología que aprovecha la energía térmica del aire exterior, lo cierto es que podemos ahorrar con una bomba de calor aire-agua.
Aire acondicionado con bomba de calor vs aerotermia aire-agua
Al comparar estos dos sistemas comprobamos que la energía aportada a la calefacción se invierte de diferente forma. Por un lado, el aire acondicionado calienta directamente el aire, teniendo que actuar siempre que necesitemos aportar temperatura a la estancia.
En cambio, el sistema aire-agua puede actuar en momentos de electricidad más económica, es decir, durante las horas centrales del día si disponemos de una instalación de autoconsumo fotovoltaico, o por la noche, si disponemos de una tarifa eléctrica más económica por horas valle.
En estos momentos, la bomba de calor calentará el agua de un depósito y la dejará preparada a la temperatura adecuada, para ser utilizada en las horas de demanda. Así, podemos considerar que el gasto económico será menor con una bomba de calor de aerotermia aire-agua.
El aire acondicionado con bomba de calor funciona igual que el resto de equipos de aerotermia, en lo que se refiere a su circuito frigorífico. Sin embargo, podemos diferenciar dos tipos de aires acondicionados para calefacción. Por un lado, el que nos ofrece el tradicional aire aprovechando el modo invierno o, por otro lado, el sistema de bomba de calor para aire acondicionado por agua.
Los equipos de aire acondicionado con bomba de calor realizan su trabajo en una sola etapa, aprovechando el ciclo de condensación, compresión y evaporación de un fluido especial. Este fluido frigorífico tiene la capacidad de absorber gran cantidad de calor cuando se evapora, y cederlo cuando se condensa.
Así, la bomba de calor de aire acondicionado es capaz de recoger el calor del aire del exterior, para calentar este fluido que circula en su interior. El circuito de tuberías por las que circula el gas frigorífico se dirige desde la unidad exterior a la o las interiores, donde este fluido se condensa, cediendo el calor al aire. Gracias a los ventiladores de que disponen los splits interiores, se difunde el calor en el aire de las diferentes estancias de la vivienda por convección.
El principio de funcionamiento de este sistema es similar al aire acondicionado con bomba de calor, salvo que se añade un segundo circuito de agua. Así, el calor que la bomba de calor roba al aire del exterior, lo traslada a través del gas frigorífico al agua de un depósito con aislamiento. De esta manera lo que calentamos es el agua hasta que alcanza la temperatura adecuada para poder ser utilizada.
La ventaja es que esta agua la podemos almacenar para ser utilizada posteriormente. Cuando se demanda calefacción en las habitaciones, se inyecta esa agua, calentada previamente, en el circuito de radiadores o fancoils. Estos funcionan de forma similar a los splits de un aire acondicionado con bomba de calor, puesto que también disponen de un circuito de tuberías disipadoras y un ventilador. El ventilador ayuda a que la transmisión de calor entre el agua de la red de tuberías se transfiera con mayor rapidez al aire.
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Muchos problemas respiratorios, alergias e infecciones que sufrimos las personas son debidos a las partículas de polvo, polen y microorganismos. Gracias a todos los sistemas que hacen circular el aire por su interior podemos reducir todas esas partículas para limpiar y conseguir un aire más sano. Otro factor que es muy importante para nuestro sistema respiratorio es la humedad que contiene el aire. Una cantidad excesiva puede dificultar nuestra respiración, sin embargo, una falta de humedad puede también afectar a nuestros pulmones.
Así, tanto los splits de los equipos de aire acondicionado por bomba de calor, como los fancoils y radiadores de baja temperatura que utiliza una instalación de bomba de calor para aire acondicionado, pueden dotarse de filtros adecuados que retienen muchas de estas partículas. E, incluso, algunos filtros o lámparas ultravioleta que son capaces de eliminar la gran mayoría de los microorganismos que transporta el aire; bacterias, virus, etc.
Los equipos de aerotermia que requieren instalación deben ser instalados por empresas o profesionales que dispongan de la habilitación, autorización o certificación administrativa pertinente.
HOGARSENSE colabora con una red de instaladores que cumplen los requisitos legales para llevar a cabo las instalaciones.
Todos los equipos de aerotermia son máquinas muy eficientes, por lo que tanto los aires acondicionados con bomba de calor, como su homólogo para aire-agua, nos aportan este beneficio. En función del modelo o los avances tecnológicos que incorpore, pueden generarnos entre 3 y 5 kW de calor, por cada 1 kW de electricidad que consumen.
Según diferentes estudios, sobre el consumo anual promedio dedicado a la calefacción en los hogares españoles es de unos 10.000 kWh al año. En el caso de disponer en nuestra vivienda de un aire acondicionado con bomba de calor con un COP de 3,5, supondría que el consumo eléctrico sería de unos 2.860 kWh. Considerando el precio de la electricidad de 0,18 €/kW, el gasto anual sería de unos 514 € al año, o menos de 43 € al mes.
Además, debemos tener en cuenta que cuanto mejor sea la bomba de calor de aerotermia que tengamos instalada, mejor será el rendimiento y, por consiguiente, menor consumo eléctrico tendrá. Aunque, por desgracia, el precio de estos equipos sea mayor, el ahorro que proporcionan ayuda a recuperar el dinero invertido. Por otro lado, las condiciones ambientales también influyen en su eficiencia, es decir, en climas suaves como el que disponemos en de gran parte de la península, la bomba de calor consigue grandes rendimientos.
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Los equipos de aerotermia con recuperación de calor pueden darnos refrigeración mientras calientan el agua para uso sanitario de nuestra vivienda, consumiendo solo la mitad. Es decir, aprovechan el calor residual que se genera en la refrigeración para calenter el agua sanitaria.
La calefacción con ambos sistemas es similar y nos proporciona gran confort; sin embargo, tenemos que distinguir entre ellas, la capacidad de difundir el calor por convección y por radiación. Solo con este aspecto, ya tenemos una diferencia que hace que un sistema sea mejor que el otro. Aunque primero deberemos entender cómo funciona cada una de estas formas de emitir el calor.
La calefacción por convección se produce cuando el calor es repartido por una corriente de aire. Por ello, todos los equipos que trabajan, aprovechando la acción de un ventilador que fuerza el paso del aire por su interior, aportan calefacción por convección, como los aires acondicionados o los fancoils.
El problema que estos sistemas generan es una mayor estratificación del calor y una sensación de calefacción por partes de la estancia.
La calefacción por radiación es aquella que se produce cuando un cuerpo o material alcanza una determinada temperatura y empieza a emitir radiación infrarroja. Esta se distribuye como lo hace la luz, sin necesidad que haya movimiento del aire, es decir, sin generar corrientes.
Este tipo de calefacción es mucho más confortable y ayuda a que la temperatura no se estratifique, sino que se distribuye por igual hacia todos los cuerpos que hay en la estancia. Los radiadores tradicionales de aluminio o hierro y el suelo radiante, son los mejores ejemplos de este tipo de calefacción.
Teniendo en cuenta cómo funciona la calefacción por convección y por radiación y sus efectos, queda claro que la calefacción que nos aporta un sistema de bomba de calor aire-agua por radiadores es más confortable y por ende mejor que el aire acondicionado con bomba de calor.
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