Descubre la bomba de calor agua-agua

24 de agosto de 2022
El uso de la bomba de calor agua-agua no está muy extendido a nivel doméstico. Sin embargo, dispone de gran aceptación en el ámbito industrial o la edificación pública. Esto es debido a que existe una variedad de modelos menor que en el caso de la aerotermia. No obstante, la bomba de calor hidrónica es más eficiente, por lo que nos ahorra más dinero que su hermana. Saber cómo funciona, su eficiencia, donde se usa y los beneficios que nos aporta, lo encuentras en este artículo.
Marcos Carbonell
Artículo escrito por:
Marcos Carbonell para www.HogarSense.es
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CalefacciónBomba de calor ↳ Bomba de calor agua-agua

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¿Qué es una bomba de calor agua-agua?

La bomba de calor agua-agua 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, bien que hay en un estanque o lo más habitual, el agua subterránea, como fuente de calor.

Los equipos de calefacción hidrónica son, junto al resto de modelos de bombas de calor, uno de los sistemas más eficientes que existen en la actualidad. Se denominan sistemas 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, se puede instalar un depósito para ACS (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 que tenemos que aportar, en este caso eléctrica, proviene de una fuente renovable. 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.

¿Cómo funciona una bomba de calor agua-agua?

Todos los tipos de bomba de calor funcionan de modo similar. La única diferencia radica en donde captan la energía y dónde la transfieren. Sin embargo, su funcionamiento interno se basa en el ciclo térmico de un gas refrigerante en 4 pasos. Estos corresponden con los diferentes cambios de estado que sufre el gas frigorífico, de gas a líquido y vuelta a gas.

① Evaporación

En el último paso, el refrigerante se evapora absorbiendo calor del medio externo al evaporador. Este medio puede ser el aire del exterior, el agua del subsuelo, estanque, o de la tierra.

② Compresión

En este paso se eleva la presión y temperatura del gas frigorífico, además se impulsa para su movimiento a lo largo del circuito de toda la bomba de calor.

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Fuente de la imagen: ©Hogarsense.es

③ Condensación

Este proceso consiste, como su nombre indica, en la condensación del refrigerante. Al condensarse cede calor al medio externo que puede ser aire o agua.

④ Expansión

Durante este paso el gas refrigerante atraviesa la válvula de expansión, donde se genera una pérdida de carga o presión. Esto provoca que se reduzca la alta presión que tenía el refrigerante procedente del condensador.

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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 hidrónica o de 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

Bomba de calor Origen de la energía Variabilidad de la temperatura SCOP*
Aerotérmica Aire 20 °C en un día Hasta 4,5
Hidrónica Agua 10 °C en un día Hasta 5,5
Geotérmica Tierra 2 °C en un día Hasta 6

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

En el caso concreto de la bomba de calor agua-agua consigue unos 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. Cabe decir que este tipo de bomba de calor suele ser para grandes potencias y, por lo tanto, hay pocos modelos para aplicaciones domésticas.

Además, los equipos que están disponibles para España son aún menos. Uno de los pocos ejemplos que encontramos en el modelo SMARTSOURCE™ Water Source Heat Pump de Daikin. La potencia de estas bombas de calor agua-agua va desde las 8.400 BTU/h en frío y 6.200 BTU/h en calor, hasta los 60.700 BTU/h en frío y 46.200 BTU/h en calor. Es decir, desde los 2 kW hasta 18 kW, que si los hace aptos para viviendas.

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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Aplicaciones de la bomba de calor hidrotérmica

Los modelos de bomba de calor agua-agua tienen una gran variedad de usos. Aunque dependemos de los modelos y potencias disponibles en el mercado, sobre todo para aplicaciones domésticas. Ya que en todos los edificios y aplicaciones las necesidades de calefacción y de acondicionamiento establecen un amplio abanico de posibilidades.

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 aerotermia. En estas circunstancias es muy cómodo 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 hidrónica se puede climatizar grandes espacios con consumos realmente bajos. Algo que favorece durante su utilización, ya que las facturas de la luz se reducen, comparándolas con el consumo de gas o gasóleo. Si nos centramos en los usos de climatización tenemos diferentes opciones de uso:

Calefacción 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.

Climatización por fancoils o ventiloconvectores

Los fancoils son otra opción cuando 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 agua-agua.

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.

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Beneficios de una bomba de calor hidrónica

Un equipo de 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 agua-agua

Beneficio Motivo
Eficiencia energética ✓ Los equipos agua-agua son entre 2 y 5 veces más eficientes que los sistemas tradicionales que funcionan con combustibles fósiles
Reversibles ✓ Al disponer de bomba de calor podemos disfrutar de climatización todo el año, tanto en invierno como en verano
Invisibles ✓ Las bombas de calor agua-agua 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 invertir 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 una bomba de calor aire-aire son sensiblemente menores que las calderas de combustión de gas u otros fósiles
Calefacción rápida ✓ La bomba de calor es capaz 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 puede darnos servicio un mínimo de 15 años
✓ Con un adecuado mantenimiento puede llegar a los 20 o 25 años

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