Descubre la bomba de calor agua-agua

¿Sabes cómo funciona la hidrotermia? En este artículo explicamos lo más importante sobre la bomba de calor hidrónica. Aunque no es un modelo de bomba de calor muy extendido, su tecnología hace que podamos aprovechar la energía del agua subterránea, para climatizar nuestra vivienda y disponer de agua caliente sanitaria. Por ello, tiene gran aceptación en el ámbito industrial o la edificación pública. Qué es, cómo funciona, su consumo, aplicaciones y beneficios de la bomba de calor agua-agua; todo lo encuentras aquí.
Marcos Carbonell
Marcos Carbonell 28 may. 2024
Aerotermia Tipos de Bombas de calor ↳ Bomba de calor hidrotermia
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Fuente de la imagen: ©Hogarsense.es

¿Qué es una bomba de calor agua-agua?

La bomba de calor de hidrotermia es también conocida como bomba de calor hidrotérmica o de aguas subterráneas. El motivo de este nombre es muy claro, ya que aprovechan la energía térmica del agua como fuente de calor, bien que hay en un estanque o lo más habitual, el agua subterránea. 

Los equipos de calefacción por hidrotermia son, junto al resto de modelos de bombas de calor, uno de los sistemas más eficientes que existen en la actualidad. Se denominan equipos de agua-agua porque aprovechan la energía térmica del agua subterránea, para calentar o enfriar el agua de los depósitos que se disponen dentro de la vivienda o edificio. Esta agua climatizada a la temperatura que deseamos es la utilizada en un suelo radiante, fancoils o radiadores de baja temperatura. Además, también puede calentar un depósito para el consumo humano, o Agua Caliente Sanitaria.

Combinada con un sistema fotovoltaico que le proporcione la electricidad, la bomba de calor hidrotérmica consigue una eficiencia muy alta. Ya que nos aseguramos que la poca energía eléctrica que tenemos que aportar, proviene de una fuente renovable y gratuita. Ese es el motivo por el que se considera que una bomba de calor agua-agua puede funcionar de forma neutra climáticamente. Razón que las engloba dentro de los sistemas subvencionables para la eliminación de los combustibles fósiles.

Podemos distinguir dos tipos de bombas de calor de hidrotermia, puesto que absorben la energía térmica de las aguas subterráneas, de un lago o similar, sin embargo, cada una de ellas nos aporta esa energía a un medio diferente:

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Bomba de calor agua-agua

Es más habitual y muchos fabricantes disponen de modelos en sus catálogos. Con ellas calentamos o enfriamos agua de varios depósitos, que luego utilizaremos en la climatización o en los servicios humanos

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Bomba de calor agua-aire

No es fácil encontrar fabricantes que dispongan de estos modelos. El motivo es que su uso está muy limitado a la climatización por aire. Por ejemplo, en centros comerciales, oficinas, etc.

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¿Cómo funciona una bomba de calor agua-agua?

Todos los tipos de bomba de calor funcionan de modo similar. La única diferencia radica en el lugar donde captan la energía y dónde la transfieren. Así, su funcionamiento interno se basa en un ciclo térmico de en 4 pasos de un gas refrigerante y en el caso de la bomba de calor de hidrotermia no es diferente. 

• Funcionamiento de la bomba de calor agua-agua en invierno

Durante el invierno, gracias a las propiedades de estos gases refrigerantes, la bomba de calor agua-agua puede absorber el calor o la energía térmica que contiene el agua de los estanques o aguas subterráneas, para transferirlos o cederlo en los depósitos de inercia que se instalan dentro de los edificios o viviendas.

Así, se dispone de agua caliente que podemos usar en un suelo radiante, radiadores de baja temperatura o en fancoils. De esta forma se consigue calefacción que se difunde por todo el edificio o vivienda a costa de ir enfriándose el agua de los depósitos, con lo que el ciclo debe volver a empezar.

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Fuente de la imagen: ©Hogarsnse.es

Este ciclo corresponde con los diferentes cambios de estado que sufre el gas frigorífico, de líquido a gas y vuelta a líquido. Así, durante el invierno la bomba de calor agua-agua hace mover el gas frigorífico hacia las bolsas de agua subterránea, dónde absorbe calor y regresa a la bomba de calor. 

Luego, el equipo de hidrotermia se encarga de conducir el gas calentado hacia los depósitos de inercia que contienen el agua de la calefacción, donde se cede el calor a dicho agua.

• Funcionamiento de la bomba de calor agua-agua en verano

Cuando llega la época de calor, damos orden a la bomba de calor que invierta el ciclo de circulación del refrigerante. Los actuales equipos de hidrotermia disponen de un componente interno (válvula de 4 vías) que proporciona la capacidad de invertir el ciclo de circulación del gas frigorífico. 

Así, cuando cambiamos a modo verano se invierte el recorrido del gas frigorífico, modificando la función de dos componentes. De esta manera se consigue que la bomba de calor agua-agua robe calor del interior de nuestra vivienda, para cederlo al agua subterránea.

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Fuente de la imagen: ©Hogarsnse.es

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Consumo de una bomba de calor agua-agua

Comparando los tres grandes grupos de bombas de calor, encontramos a la bomba de calor agua-agua en una posición intermedia en cuanto a eficiencia. Los equipos de aerotermia se encuentran en el escalón más bajo y la bomba de calor geotérmica es la más eficiente de todas. Esto se relaciona claramente por el elemento de donde absorben energía y la variabilidad de su temperatura.

• Relación de eficiencia de las bombas de calor

EquipoOrigen de la energíaVariabilidad de la temperaturaSCOP*
AerotermiaAire20 °C en un díaHasta 4
HidrotermiaAgua10 °C en un díaHasta 5,5
GeotermiaTierra2 °C en un díaHasta 6

* Cuanto mayor es el SCOP más eficiente es la bomba de calor.

En el caso concreto de la bomba de calor agua-agua, se consiguen rendimientos por encima de 5,5 de SCOP. Siempre dependiendo del modelo y de las condiciones climatológicas que afectan a la temperatura del agua donde disipa o recoge la energía calorífica. 

Es importante saber que este tipo de bomba de calor suele ser para grandes potencias y, por lo tanto, hay pocos modelos para aplicaciones domésticas. Además, la variedad de equipos que están disponibles para España es aún menor. Así, uno de los pocos ejemplos que encontramos en el modelo SMARTSOURCE™ Water Source Heat Pump de Daikin. 

• ¿Cuál es la eficiencia de una bomba de calor?

La eficiencia de una bomba de calor se mide por el SCOP o coeficiente de rendimiento estacional. Esta unidad se determina midiendo la cantidad de energía que la bomba de calor consume, por lo general electricidad, y la cantidad de energía calorífica que nos proporciona. 

Así, una bomba de calor hidrónica que tiene un SCOP de 5, puede generar hasta 5 kW de calor por cada kW de electricidad que consume. Por lo general, todos los equipos agua-agua son bomba de calor inverter, por lo que su eficiencia se ve mejorada, reduciendo el consumo eléctrico.

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Fuente de la imagen: ©Hogarsense.es

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Aplicaciones de la bomba de calor hidrotérmica

Las bombas de calor de agua-agua tienen una gran variedad de usos. Se pueden usar para la climatización de viviendas de tamaños medios y grandes, así como para la generación de ACS. En el ámbito industrial y comercial también tienen gran aplicación, sobre todo en edificios en los que no se puede instalar equipos en fachadas o azoteas, imposibilitando el empleo de equipos de aire acondicionado tradicional. En estas circunstancias es lógico recurrir a la bomba de calor hidrotérmica o geotérmica.

Son equipos idóneos para la calefacción de piscinas públicas y recintos deportivos. Con la bomba de calor de hidrotermia se puede climatizar grandes espacios con consumos realmente bajos. 

• Climatización por fancoils o ventilo-convectores

Los fancoils son una buena opción no se puede instalar un suelo radiante o el presupuesto está más ajustado. Estos terminales también son aptos para su uso tanto en verano como en invierno. Ya que su trabajo es difundir en el aire la temperatura del agua que les llega desde la bomba de calor de hidrotermia.

• Panel radiante

Es una opción muy innovadora que ofrece tanto calefacción, como climatización. Al igual que un suelo radiante, necesita de la instalación de un equipo de deshumidificación para el funcionamiento de verano. 

El panel radiante consiste en placas prefabricadas con una tubería interna y que facilita la instalación tanto en techo como en paredes. Estas se conectan a la bomba de calor agua-agua y distribuyen el agua caliente o fría por todo el local.

• Climatización por suelo o techo radiante

El suelo radiante ofrece la posibilidad de trabajar en calor para el invierno y en frío para el verano. Esto es idóneo con la bomba de calor hidrotérmica, puesto que esta es capaz de revertir su ciclo de trabajo y ofrecernos agua caliento o fría, según nuestras necesidades.

hidrotermia con suelo radiante

Fuente de la imagen: ©ResinSiet

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Beneficios de una bomba de calor hidrónica

Una bomba de calor agua-agua aporta grandes ventajas sobre otros tipos de sistemas. Ya que aporta la posibilidad de reversión que no dispone un aire acondicionado sin bomba de calor. No obstante, son más los beneficios que obtenemos al instalarlo en nuestras viviendas.

Ventajas de una bomba de calor de hidrotermia

BeneficioMotivo por el que aporta la ventaja
Eficiencia energética✓ Las bombas de calor agua-agua son entre 2 y 5 veces más eficientes que los sistemas tradicionales que funcionan con combustibles fósiles
Reversibles✓ Al disponer de un equipo de hidrónico podemos disfrutar de climatización todo el año, tanto en invierno como en verano
Invisibles✓ Las bombas de calor de hidrotermia no necesitan estar a la intemperie, ya que hacen el intercambio con agua del subsuelo, por lo que se pueden instalar en sótanos o cuartos técnicos
Ahorro

✓ Los equipos con tecnología inverter aseguran un consumo eléctrico mínimo 

✓ Aquellos que no disponen de invertir siguen siendo más eficientes que una caldera de gas o gasóleo

Zonificable✓ Es un sistema de climatización que se adapta fácilmente al tamaño de las viviendas, oficinas o locales
Ecológicas✓ Las emisiones de CO2 de un equipo de hidrotermia son sensiblemente menores que las calderas de combustión de gas u otros fósiles
Calefacción rápida

✓ Estos equipos son capaces de calentar las habitaciones de forma más rápida que las tradicionales calderas 

✓ Es un sistema idóneo para necesidades de calefacción rápida durante espacios cortos de tiempo

Bajo nivel de ruido✓ Su funcionamiento es muy silencioso, tanto la unidad exterior como la unidad interior
Vida útil

✓ La bomba de calor agua-agua puede darnos servicio un mínimo de 15 años 

✓ Con un adecuado mantenimiento puede llegar a los 20 o 25 años

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Marcos Carbonell
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