¿Es la aerotermia la mejor opción?

Una bomba de calor es capaz de producir calefacción, aire acondicionado y agua caliente a la vez. Aún así, se recomienda el uso de la aerotermia en ciertos casos, pero no en todos. 

Martes, 23 Septiembre 2014 08:14   

¿Es recomendable el uso de la aerotermia? ¿Son las bombas de calor la mejor opción? En Gasfriocalor, damos respuesta a estas preguntas.

Calefacción

Hace unos años nadie oía hablar de la aerotermia. Y es que con el paso de los años ha ido ganando más y más protagonismo. ¿Por qué? Muy sencillo. Por la mejorada eficiencia que estos sistemas han ido ganando año tras año. Por ejemplo, hace unos años era impensable que la aerotermia fuese capaz de calentar el agua, pero pasados unos años los principales fabricantes han conseguido crear bombas de calor aire agua que son capaces de alcanzar temperaturas necesarias para calentar agua caliente sanitaria. 

El funcionamiento de una bomba de calor

Hoy en día, una bomba de calor está pensada y diseñada para sustituir a las calderas mixtas. Su funcionamiente es bien sencillo, como el de un aire acondicionado, la unidad interior va conectada a la unidad exterior mediante un circuito refrigerante. Esta unidad interior tiene en su interior intercambiadores de calor y circuladores que permiten transferir la energía hacia los diferentes esmiores o acumuladores. 

También puede pasar que una bomba de calor aire agua alimente un circuito de agua climatizada que va directamente a un depósito de inercia que se usará para la calefacción y refrigeración y un acumulador para el agua caliente sanitaria. Pero a veces, para no sobredimensionar la bomba de calor se incorpora una resistencia de apoyo. Llegados a una potencia, dicha resistencia es capaz de aportar lo que la bomba de calor no llega a dar. Esto acaba perjudicando considerablemente el rendimiento de la bomba de calor y todo técnico debe de tenerlo en cuenta en sus cálculos.

Es por eso que nos preguntamos. ¿Tenemos realmente un ahorro energético y económico? Veámoslo a continuación mediante algunos ejemplos.

Bomba de calor frente a una caldera de condensación y enfriadora

En este ejemplo, el cliente tiena enfriadora aire agua de 6,3 kw de potencia, y vive en una vivienda unifamiliar de dos plantas más sótano con 242 metros cuadrados de superfície climatizada. El proyecto original planteaba un sistema de calefacción por suelo radiante y refrescante formado por: Una caldera mixta de condensación a gas natural de 34 kw de potencia y una enfriadora de aire agua de 6,3 kw con un EER de 3,3. La potencia máximo estimada que necesitaba la calefacción era de 16,6 kW y la de refrigeración de 10,9 kW. Pero la máxima que era capaz de disipar el suelo refrescante era de 4,4 kW. Para producir el agua caliente sanitaria se quiso usar un acumulador de 150 litros. 

Es entonces cuando se propone sustituir dicha caldera mixta de condensación a gas natural y también la enfriadora por una bomba de calor de la marca Daikin, modelo Altherma. Dicha bomba tiene un acumulador de 200 litros con una potencia de 16,3 kW. 

A continuación os mostramos el comportamiento de la bomba de calor mediante un estudio.

 

estudio bombadecalor
                         Capacidad del sistema Altherma y rendimiento estacional obtenido

 Es fácilmente observable que la bomba de aerotermia es capaz de hacerse cargo con casi toda la potencia máxima demandada y que por debajo de 1,8 ºC de temperatura exterior entra en marcha la resistencia de apoyo. El COP estacional es de 3,5. 

Veamos a continuación un gráfico en el que se nos muestra el porcentaje de tiempo que entra en marcha nuestra bomba de calor y los kWh que cubre la misma.

estudio bombadecalor1
Porcentaje del año durante el que funcionala resistencia de apoyo en el sistema Altherma

 ¿Es realmente más económico usar la aerotermia? Para saberlo vamos a usar el Calener VYP y el plugin de Uponor Upsoft. De esta manera simularemos el comportamiento de los equipos de producción en condiciones reales. Los datos que usaremos serán:

  • La demanda de la calificación energética que será calculada con el software Cerma, ya que no tiene en cuenta la reducción de demanda que provoca el uso del suelo radiante, pero sí que nos dará una idea aproximada del consumo anual de la vivienda.
  • El rendimiento estacional de la bomba de calor, en este caso, la Daikin Alterhma. Este dato nos lo da el programa de cálculo que la propia marca Daikin tiene.
  • El rendimiento estacional pero en este caso de la caldera de condensación. Lo obtendremos usando la UNE EN 15378:2007 y el valor de rendimiento al 30% de potencia declarado. A esto, le debemos de restar un 2% por pérdidas debidas a distribución y equilibrado. Por lo que el rendimiento estacional de esta caldera será de un 103%.
  • El rendimiento estacional de la enfriadora. Supongamos que este rendimiento es el mismo que el de las condiciones de poryecto del equipo, es decir, tenemos un EER de 3,3. 
Por lo que nos sale un cuadro de resumen de cálculos energéticos así:

 

cuadro calculos energeticos

Por lo que el comparativo energético y económico final de ambas opciones es:

 

cuadro comparativo

 Conclusiones sobre las bombas de calor

En dicha tablas comparativa se observa que los fabricantes tienen razón cuando afirman que la aerotermia es una buena alternativa para los sistemas con calderas. Y es que las bombas de calor pueden instalarse en aquellos sitios donde las calderas no pueden instalarse, ya sea por problemas en la evacuación de humos, en la falta de suministro de gas natural o por falta de espacio. Pero siempre hay que tener en cuenta una cosa, las bombas de calor son recomendables siempre y cuando trabajemos con emisores que trabajen a baja temperatura. En caso contrario, el rendimiento baja y hace que no sean una buena opción. Además, en regiones donde el verano es muy caluroso, las bombas de calor son capaces de aportar refrigeración gracias a los suelos refrescantes o a los francoils. De esta manera evitamos el invertir en un aire acondicionado.

Pero hay que tener en cuenta el precio de la electricidad. Y es que en los últimos años su precio no para de subir y subir, lo que convierte a las bombas de calor en un sistema costoso de mantener. También es cierto que para instalar aerotermia implica contratar más de 10 kw de potencia eléctrica, por lo que nos saldremos del TUR, lo que conlleva un incremento importante del coste del recibo. Otra gran desventaja es que, como hemos dicho antes, las bombas de calor no trabajan bien a temperaturas muy bajas, es decir zonas por debajo de 0ºC, por lo que no resulta una solución muy adecuada para estos climas.

Esperamos que con estos datos, tengas una nueva percepción sobre las bombas de calor y veas cuándo y dónde sí son recomendables y cuándo y dónde no lo son. Es por eso, que antes de cualquier instalación de aerotermia te recomendamos que te pongas en contacto con un especialista que pueda realizar los cálculos de rendimiento lo más exactos posibles.

 
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Pol-Xavier Castella
Martes, 23 Septiembre 2014 08:14
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