¿Cómo climatizar con una bomba de calor?

• Sistemas de climatización por bomba de calor
• Tipos de bomba de calor para climatización
• ¿Qué es un aire acondicionado con bomba de calor?
• Climatización con techo o suelo refrescante
• ¿Cuál es la vida útil de las bombas de calor?
• ¿Es eficiente la climatización por bomba de calor?

Fuente de la imagen: ©Adobe Stock

La bomba de calor es un equipo muy versátil, ya que nos proporciona agua caliente sanitaria y podemos disponer de climatización durante todo el año. Por lo general, distinguimos entre calefacción y climatización para diferenciar entre equipos de invierno y verano.

Sin embargo, en realidad, la climatización se puede aplicar a todo el año. Puesto que consiste en crear las condiciones óptimas de temperatura, humedad y calidad o limpieza del aire para garantizar la salud y comodidad de las personas. Como vemos, no se hace mención a que temperaturas deben trabajar las bombas de calor u otros equipos.

Por ello, deberíamos distinguir entre calefacción y refrigeración. Sólo nos referimos a climatización para la época estival por comodidad. Así, la bomba de calor en sus diferentes tipos la podemos usar como un climatizador (frío y calor) en varios tipos de instalaciones.

En ambos casos, se tiene la capacidad de trabajar para aportarnos calor o frío. Pero en este artículo veremos su funcionamiento para refrigeración. Función que puede hacerse tanto mediante aire o agua, teniendo claro que cada uno de los sistemas necesitará de una instalación diferente y su funcionamiento también será distinto.

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La climatización por bomba de calor puede realizarse por dos medios, uno de ellos es el aire y el otro el agua. Cada uno de ellos nos aporta una serie de ventajas que la hace apropiada en muchas situaciones. Sin embargo, la más importante de una bomba de calor es su eficiencia, ya que está muy por encima que otros sistemas de calefacción.

Se considera a los sistemas de bomba de calor para climatización o refrigeración por aire a los que utilizan el gas frigorífico en toda la instalación. De modo que la propia bomba de calor esta partida en dos unidades. En la unidad exterior se encuentran el condensador, el compresor y la válvula de expansión, en la unidad interior se dispone el evaporador. Ambas unidades se conectan con tubos frigoríficos, por lo que circulara el gas refrigerante.

Fuente de la imagen: ©Hogarsense.es

Estos conjuntos son conocidos más como aire acondicionado. En un inicio se diseñaron únicamente para trabajar en verano, proporcionando refrigeración o, mejor dicho, robando calor de dentro de la vivienda para disiparlo en el exterior.

Sin embargo, en la actualidad estos equipos pueden trabajar en las dos direcciones y sirven también para el invierno, dando calor y frío, según la estación. Es lo que llamamos aire acondicionado con bomba de calor, aunque muchas personas lo acortan diciendo únicamente equipos de bomba de calor.

Por su lado, cuando hablamos de sistemas de climatización por bomba de calor que funcionan con agua, nos referimos a equipos que hacen el intercambio de energía térmica con el agua. Esta se encuentra almacenada en un depósito o en un circuito de calor o frío, según la temporada.

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En el dibujo se representa una bomba de calor partida, es decir, dispone de una unidad exterior de aerotermia y una unidad interior que transfiere la energía térmica al agua. Existe modelos de bomba de calor para climatización que se construyen en una sola unidad. Así, de este tipo de equipos ya sale el agua a la temperatura adecuada para distribuirla por el circuito de refrigeración o aire acondicionado.

Las opciones para conjugar con la bomba de calor para climatización de viviendas, oficinas y negocios son varias. Se puede instalar una bomba de calor combinada con radiadores de aluminio, aunque no son el compañero ideal. Mejores compañeros para la aerotermia son los radiadores de baja temperatura, los fancoils o termo-ventiladores y por supuesto el suelo o techo radiante refrescante.

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Un aire acondicionado con bomba de calor no es más que un equipo de climatización que puede usarse para refrescar y para dar calor. Los aparatos de aire acondicionado suelen están partidos en dos unidades, una interior y otra exterior. Estas se unen mediante unas tuberías de cobre por las que circula el gas frigorífico.

La particularidad que tienen los aparatos de aire acondicionado con bomba de calor es que podemos indicarle que trabaje para bajar la temperatura de la casa o para subirla. En el mando o termostato del equipo disponemos de un botón de “modo” que sirva para cambiar de verano a invierno. Nosotros elegiremos sí queremos refrigeración, por lo general por el símbolo de la nieve, o queremos calefacción, con el símbolo del sol.

Una vez elegida la opción, el aire acondicionado medirá la temperatura actual y pondrá en marcha el circuito del gas frigorífico para conseguir la temperatura que hemos marcado en el termostato. Así, para conseguir bajar la temperatura del interior, el fluido refrigerante llegará a la unidad evaporadora, que hay dentro de la casa, en forma líquida a baja temperatura. En el evaporador, este líquido frigorífico absorbe el calor de la estancia y se evapora.

A través del tubo de cobre llega a la unidad exterior, donde el gas aún a baja temperatura es comprimido, manteniendo su estado gaseoso, pero aumentando sensiblemente su temperatura. Luego se hace pasar por el condensador donde pasa a estado líquido bajando su temperatura, aunque mantiene su alta presión.

Aún dentro de la unidad exterior se hace pasar el líquido por la válvula de expansión donde baja de modo rápido y en gran proporción su presión. Así, ahora tenemos un líquido a muy baja presión y muy baja temperatura, de modo que está preparado de nuevo para absorber el calor de dentro de la vivienda.

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Para conseguir la climatización por bomba de calor podemos usar las tres tecnologías para captación de energía, es decir, aerotermia, hidrotermia y geotermia. Aunque, de dónde captemos la energía térmica no es importante en este caso. Por eso tenemos más opciones para instalar una bomba de calor del tipo que mejor se adapte a la vivienda, edificio o situación de este.

En este caso, lo relevante es que la bomba de calor transferirá esa energía captada en el exterior al agua que utilizaremos para climatizar la vivienda. Para ello, podemos emplear diferentes elementos o equipos difusores de la temperatura que hemos dado al agua. Así emplearemos un suelo radiante refrescante, un techo radiante refrescante, fancoils o radiadores de baja temperatura.

No obstante, los sistemas que mayor confort proporcionan son el suelo y el techo radiante. Esto es debido a que realizan la difusión del calor y frío de forma homogénea por toda la vivienda, sin crear zonas con mayor temperatura que otras. Esto si sucede con frecuencia con los radiadores o fancoils, ya que se aprovechan de una corriente de aire para repartir la temperatura del agua que les llega.

Para responder a esta pregunta debemos situar el tipo de instalación o el uso que tendrá mayoritariamente. Por lo general, tanto el techo como el suelo radiante pueden usarse para calefacción o para refrigeración, como un aire acondicionado.

Sin embargo, dado que el aire caliente tiende a subir y el frío a bajar en las estancias, el empleo influye en que tipo es mejor utilizar. Así, en viviendas que mayoritariamente necesiten más calefacción deberemos optar por un suelo radiante refrescante, que también podremos emplear en verano.

Fuente de la imagen: ©Hogarsense.es

En cambio, sí nuestra vivienda se encuentra en una zona con clima más templado o cálido, es recomendable la instalación de un techo radiante refrescante, ya que lo emplearemos mayoritariamente para enfriar las estancias de la casa. Teniendo en cuenta que nos aportará una mejor climatización que los aparatos de aire acondicionado.

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Como todos los equipos o electrodomésticos, la vida útil de las bombas de calor depende de las horas que están funcionamiento durante un año. Al ser dispositivos que pueden trabajar todo el año, podríamos pensar que vivirán menos años que una caldera de gas que usamos básicamente en invierno. Sin embargo, pueden resistir mejor el paso del tiempo.

Para un uso doméstico, la vida de una bomba de calor es aproximadamente de 20 a 25 años. Eso sí, debemos procurarle el mantenimiento que el fabricante nos aconseje y que un técnico la revise cada año para comprobar que todo está correctamente. Al ser un equipo con pocos elementos mecánicos, el mantenimiento conlleva más temas eléctricos y de comprobación del gas frigorífico.

El único elemento que puede verse afectado por su desgaste mecánico es el compresor. Sin embargo, con las revisiones anuales se puede mantener en condiciones adecuadas de trabajo. En caso de rotura o mal funcionamiento puede ser sustituir por un técnico de bombas de calor, aunque su vida útil es muy larga y son bastante resistentes.

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La climatización por bomba de calor es el sistema más eficiente en la actualidad para atemperar nuestras viviendas. Ya que gran parte de la energía que se aporta a la climatización proviene del exterior, bien del aire, del agua o de la tierra del subsuelo.

Una bomba de calor puede captar más del 70 % de la energía del ambiente. Esto significa que solo necesita un 30 % de electricidad para funcionar y darnos mucha más calefacción o climatización que su consumo eléctrico. En función del tipo de bomba de calor, su COP puede variar entre un 4 y más de un 6.

* COP: Coefficient of performance o Coeficiente de rendimiento.

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La clasificación energética indica el rendimiento o eficiencia de un equipo. Para informar claramente a los usuarios se estableció una escala que va desde la D hasta la A+++, o desde la G a la A. Siendo la A+++ o la A, según la escala, la clase más eficiente. Cuando hablamos de las bombas de calor para climatización o aparatos de aire acondicionado tendrán por lo general una A en la primera escala.

Para que un equipo pueda pasar de una clase a otra superior, es decir, de una lera a otra, debe demostrar en las pruebas a que se someten un incremento del 10 % en la eficiencia del equipo, de media. Esto significa que en el laboratorio se comprueba su consumo eléctrico que realiza la Bomba de Calor y este debe reducirse en un 10 % respecto a su modelo anterior.

En la actualidad, la bomba de calor es el sistema de climatización más eficiente que hay en el mercado. Aunque su consumo depende del modo de trabajo y el tiempo que esté trabajando, podemos decir que gasta un 25 % de electricidad para conseguir climatizar nuestra vivienda.

Hoy por hoy, prácticamente todos los equipos de aire acondicionado que se venden en España incorporan bomba de calor, para su uso en modo calefacción. Además, muchos de ellos disponen de la tecnología invertir, que hace que su consumo de energía sea aún más reducido en comparación otros sistemas.

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