Bombas de calor
Las bombas de calor trasladan el calor de baja temperatura del aire exterior a un sistema de calefacción y agua caliente basado en agua, proporcionando aproximadamente de tres a cuatro veces más energía térmica que la electricidad que consumen. Elija según la potencia térmica ajustada a la pérdida de calor calculada del edificio, por la temperatura de impulsión de diseño y por la gestión del agua caliente sanitaria: Split Arctic utiliza un módulo hidráulico interior con un tanque acumulador, mientras que Split Arctic con tanque de ACS integrado sitúa el acumulador dentro de la unidad interior. Las unidades aire-agua de Kaisai, de 6 a 16 kW, se combinan naturalmente con los sistemas fotovoltaicos. Guía
Las bombas de calor son una solución moderna y ecológica para la calefacción y la preparación de agua caliente. Utilizan energía renovable del entorno (aire, tierra o agua) que convierten en calor para tu hogar o negocio. El beneficio no es solo el ahorro en los costes energéticos, sino también la reducción de tu huella de carbono.
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Bombas de calor aire-agua: potencia, temperatura de impulsión y diseño del sistema
Una bomba de calor aire-agua ejecuta un ciclo de refrigerante entre una unidad exterior, que evapora el refrigerante utilizando el aire ambiente, y un condensador que transfiere el calor al agua de la calefacción. Lo que diferencia una unidad de otra es la potencia térmica nominal en kW en un punto de prueba determinado, la temperatura de impulsión de diseño que puede alcanzar eficientemente, su SCOP, el refrigerante que utiliza (normalmente R32 o R290) y si la parte hidráulica es monobloc o split. Estos cinco valores determinan el coste de funcionamiento mucho más que la marca en la carcasa.
Esta categoría incluye unidades Kaisai de la serie Arctic, una gama split con tecnología inverter diseñada para climas fríos con potencias térmicas de 6 a 16 kW. Elija Split Arctic cuando el agua caliente ya sea gestionada por un acumulador existente, y Split Arctic con tanque de ACS integrado cuando una única unidad interior con un acumulador integrado de 190 L o 240 L ahorre espacio en la sala de máquinas y tuberías.
DESDE EL TERRENO
"Casi todas las instalaciones deficientes para las que me llaman fueron dimensionadas según la superficie del suelo en lugar de mediante un cálculo de pérdidas térmicas. El sobredimensionamiento no falla de forma estrepitosa, simplemente produce ciclos cortos: el compresor arranca, satisface un pequeño depósito regulador en cuatro minutos, se detiene y repite. La eficiencia estacional que realmente obtiene viene determinada por su temperatura de impulsión, no por el COP de la ficha técnica, así que reduzca la curva a 40 °C o menos antes de decidir que necesita una máquina más grande."
Ladislav Proc · Especialista en bombas de calor, ONSA Plus
Cómo elegir una bomba de calor aire-agua
Una bomba de calor no es un simple sustituto de una caldera. Es un equipo de baja temperatura integrado en un sistema de distribución que normalmente fue diseñado para alta temperatura, por lo que los emisores, la hidráulica y la estrategia de control deciden si la instalación es barata o cara de mantener.
Siga este orden: pérdidas térmicas del edificio a la temperatura exterior de diseño local, luego la temperatura de impulsión que realmente necesitan sus radiadores o circuitos de suelo radiante, después la potencia a esa temperatura de impulsión y a la temperatura exterior de diseño, y solo entonces las cuestiones prácticas de volumen de agua caliente, fases, ubicación y ruido.
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Dimensione según las pérdidas térmicas, no según la superficie
Las reglas empíricas basadas en la superficie ignoran los dos factores más importantes: el nivel de aislamiento y la hermeticidad al aire. Un cálculo de pérdidas térmicas habitación por habitación según la norma EN 12831 proporciona la carga térmica de diseño en kW a la temperatura exterior de diseño local, y esa cifra, más un margen para el recalentamiento del agua caliente, es lo que la bomba de calor debe cubrir.
- Utilice el punto de diseño, no la potencia nominal. Una unidad con una potencia nominal de 12 kW a 7 °C exterior y 35 °C de impulsión puede entregar considerablemente menos a -10 °C exterior y 50 °C de impulsión. Lea las tablas de capacidad, no el nombre del modelo.
- No añada un margen de seguridad sobre otro margen. Los cálculos de pérdidas térmicas ya asumen el peor escenario en estado estacionario. Añadir un 30 % adicional produce una unidad que pasa la mayor parte de la temporada por debajo de su modulación mínima.
- Compruebe la potencia mínima modulada. Una unidad inverter que puede reducir su potencia hasta el 30 % de su capacidad nominal se comporta mucho mejor en un otoño suave que una que solo baja hasta el 60 %.
- Calcule la carga de agua caliente por separado. El recalentamiento de un acumulador de 190 L o 240 L es un evento de alta demanda de corta duración, que normalmente se gestiona mediante la programación en lugar de mediante una potencia nominal adicional.
La temperatura de impulsión es la principal palanca de eficiencia
Cada grado de temperatura de impulsión reduce la eficiencia. Como regla general, cada reducción de 1 °C en la temperatura de impulsión mejora el COP aproximadamente entre un 2 y un 2,5 %, por lo que la misma máquina en la misma casa puede variar entre un rendimiento pobre y uno excelente según cómo estén configurados los emisores.
- La calefacción por suelo radiante funciona con una impulsión de 30 a 40 °C porque la superficie emisora es enorme. Esta es la combinación natural y la que ofrece la mayor eficiencia estacional.
- Los radiadores sobredimensionados o sustituidos pueden funcionar entre 40 y 45 °C. Duplicar la superficie de los radiadores en las dos o tres habitaciones más críticas suele ser más económico que aceptar un sistema de 55 °C durante veinte años.
- Los radiadores existentes dimensionados para una caldera de gas a 65-70 °C funcionarán, pero la penalización del COP es severa y la unidad podría necesitar su rango de alta temperatura solo unos pocos días al año.
- La compensación climática siempre debe estar activada. Un punto de consigna de impulsión fijo desperdicia todo el beneficio de un compresor modulador.
COP, SCOP y qué significan los números
El COP (coeficiente de rendimiento) es la potencia térmica dividida por la potencia eléctrica en un punto de funcionamiento determinado; por ejemplo, A7/W35, que significa aire exterior a 7 °C e impulsión a 35 °C. El SCOP es el promedio estacional sobre un perfil climático definido y una temperatura de impulsión definida, calculado según la norma EN 14825. El SCOP es la cifra honesta para comparar los costes de funcionamiento porque incluye el funcionamiento a carga parcial, los ciclos de desescarche y el modo espera.
- Compare siempre valores equivalentes. Un SCOP indicado para una impulsión de 35 °C y otro indicado para una de 55 °C no son cifras comparables.
- El desescarche es importante. Entre aproximadamente -5 °C y +5 °C con alta humedad, el serpentín exterior se congela y la unidad se invierte periódicamente para derretirlo. Los desescarchos frecuentes reducen la cifra estacional.
- El SPF es lo que realmente se obtiene. El factor de rendimiento estacional (SPF) medido in situ incluye las bombas, los controles y cualquier calentador de respaldo, por lo que se sitúa por debajo del SCOP del folleto.
Consejo práctico
Antes de la puesta en marcha, compruebe el volumen mínimo de agua del sistema y el caudal a través de la unidad. La mayoría de las quejas por ciclos cortos provienen de sistemas con demasiado poco volumen y demasiadas válvulas termostáticas que se cierran simultáneamente. Un depósito acumulador correctamente dimensionado o un colector hidráulico (low-loss header), además de dejar al menos un circuito permanentemente abierto, soluciona más problemas que cualquier ajuste de control.
Monobloque o split, R32 o R290
En un monobloque, todo el circuito de refrigerante está sellado dentro de la unidad exterior y solo las tuberías de agua entran en el edificio, por lo que no se requiere manipulación de gases fluorados in situ, pero la tubería externa debe protegerse contra la congelación. En un split, el compresor se ubica en el exterior y el condensador en el interior, conectados por líneas de refrigerante, lo que elimina el riesgo de congelación y generalmente reduce el ruido exterior, pero requiere de un ingeniero certificado en manipulación de refrigerantes para su puesta en marcha.
- R32 es el refrigerante predominante en la actualidad, con un GWP de 675, ligeramente inflamable (clase A2L) y con un amplio soporte en toda la cadena de suministro.
- R290 (propano) tiene un GWP de 3 y alcanza temperaturas de impulsión más altas de manera eficiente, pero es inflamable de clase A3, lo que impone distancias de ubicación más estrictas respecto a ventanas, puertas y desagües.
- El tamaño de la carga y las normas de ubicación siguen la norma EN 378 y el reglamento de gases fluorados. Confirme el volumen mínimo de la habitación y las distancias de seguridad antes de fijar la posición de la unidad exterior.
Punto bivalente y calentador de apoyo
El punto bivalente es la temperatura exterior a partir de la cual la bomba de calor por sí sola ya no puede cubrir la pérdida de calor del edificio. Por encima de este punto, el compresor se encarga de todo; por debajo, contribuye una segunda fuente de calor. En un sistema monoenergético, esa segunda fuente es un calentador eléctrico de apoyo, normalmente de 3 a 9 kW en la unidad interior. Elegir un punto bivalente alrededor de los -7 °C a -10 °C permite que una unidad correctamente dimensionada cubra la gran mayoría de la demanda térmica anual, aportando la resistencia solo un pequeño porcentaje.
- Observe con qué frecuencia se activa la resistencia. Un calentador de apoyo que se activa regularmente en noviembre significa que el dimensionamiento o la temperatura de impulsión son incorrectos, no que la unidad esté defectuosa.
- Los ciclos contra la Legionela lo requieren. La mayoría de los sistemas utilizan la resistencia de inmersión para elevar la temperatura del depósito por encima de los 60 °C periódicamente, lo cual es normal y breve.
- Compruebe la conexión eléctrica. Las unidades de hasta unos 10 kW suelen ser monofásicas a 230 V; las unidades más grandes y la mayoría de los elementos de apoyo requieren un suministro trifásico de 400 V y un interruptor y un RCD adecuadamente dimensionados.
Combinar una bomba de calor con energía fotovoltaica
Una bomba de calor es la mejor carga de autoconsumo que puede tener un hogar, ya que convierte cada kWh de excedente solar en tres o cuatro kWh de calor. La solución práctica es un sistema fotovoltaico con un controlador capaz de gestionar el vertido: un contador inteligente en el punto de conexión detecta el excedente, y el sistema eleva el punto de consigna del agua caliente o sube ligeramente la curva de calefacción mientras haya sol en el tejado.
- Almacene calor, no solo electricidad. Elevar un depósito de ACS de 45 a 55 °C absorbe varios kWh de excedente a una fracción del coste de la capacidad de una batería.
- El desajuste estacional es una realidad. La demanda máxima de calor ocurre en enero y el rendimiento máximo de la fotovoltaica en junio, por lo que una bomba de calor mejora considerablemente el autoconsumo en primavera y otoño, y mucho menos en pleno invierno.
- Vigile la corriente de arranque. Los compresores inverter tienen un arranque suave, pero la resistencia de apoyo es una carga resistiva directa y debe estar interconectada para que no interfiera con la lógica de control de la fotovoltaica.
Ruido y ubicación de la unidad exterior
La unidad exterior es la única parte que notan los vecinos. El nivel de potencia acústica en dB(A) aparece en la ficha técnica, pero lo que legalmente importa es la presión sonora en el límite de la propiedad, que disminuye con la distancia y aumenta con las superficies reflectantes. Coloque la unidad lejos de una esquina entre dos paredes, evite orientar el ventilador hacia la ventana de un vecino, deje el espacio libre del fabricante para el flujo de aire y móntela sobre pies antivibratorios en una base rígida en lugar de directamente en la pared de la casa. Un modo nocturno silencioso reduce la velocidad del ventilador y la frecuencia del compresor a costa de un poco de capacidad.
Comparativa de parámetros clave
| Parámetro | Qué comparar | Lo que afecta |
|---|---|---|
| Potencia térmica | kW a A7/W35 y a la temperatura exterior de diseño | Si el edificio se mantiene caliente en los días más fríos |
| SCOP | Cifra estacional con flujo a 35 °C y a 55 °C | Coste de funcionamiento anual, mucho más que el COP máximo |
| Temperatura de impulsión | Flujo máximo y la temperatura que necesitan sus emisores | Eficiencia, dimensionado de radiadores, confort en periodos de frío |
| Tipo de sistema | Monobloque o split, R32 o R290 | Vía de instalación, riesgo de congelación, distancias de ubicación |
| Agua caliente | Acumulador independiente o tanque integrado de 190 L o 240 L | Espacio en el cuarto de máquinas, tuberías, extracción simultánea |
| Eléctrico y acústico | Monofásico o trifásico, potencia acústica en dB(A) | Actualización del suministro, dimensionado del disyuntor, ubicación cerca de límites |
Deslice la tabla hacia la izquierda
Preguntas frecuentes sobre bombas de calor
¿Cómo dimensiono una bomba de calor para mi casa?
Diménsela a partir de un cálculo de pérdida de calor habitación por habitación a la temperatura exterior de diseño local, no según la superficie del suelo. A continuación, consulte la tabla de capacidad del fabricante para esa temperatura exterior y para su temperatura de impulsión real. Añada la carga de recalentamiento de agua caliente solo si no puede programarse fuera de las horas punta de calefacción.
¿Cuál es la diferencia entre COP y SCOP?
El COP es la eficiencia en un punto de funcionamiento determinado, como A7/W35. El SCOP es el promedio estacional durante toda una temporada de calefacción según la norma EN 14825, incluyendo la carga parcial, los ciclos de desescarche y el modo espera. El SCOP es la cifra a comparar al estimar el coste de funcionamiento, siempre que ambas unidades se citen a la misma temperatura de impulsión.
¿Puedo utilizar una bomba de calor con mis radiadores actuales?
Por lo general, sí, pero la eficiencia depende de la temperatura de impulsión que requieran. Los radiadores dimensionados para una caldera de gas de 70 °C obligarán a una temperatura de impulsión elevada y a un SCOP deficiente. Ampliar los radiadores en las dos o tres habitaciones más críticas para que el sistema funcione a 45 °C o menos es normalmente la solución más económica.
Monobloque o split: ¿cuál debería elegir?
Un sistema monobloque mantiene todo el circuito de refrigerante en el exterior, por lo que no se requiere manipulación de gases fluorados in situ, pero las tuberías de agua exteriores deben protegerse contra la congelación. Un sistema split coloca el condensador en el interior con líneas de refrigerante entre las unidades, evitando el riesgo de congelación y reduciendo a menudo el ruido exterior, pero su puesta en marcha requiere un ingeniero certificado en manipulación de refrigerantes.
¿Necesito la versión con depósito de ACS integrado?
Elija la versión integrada si desea una única unidad interior que contenga la hidráulica y un depósito de 190 L o 240 L, ahorrando espacio y tuberías. Elija Split Arctic cuando ya exista un depósito adecuado o cuando la demanda de agua caliente requiera un depósito dedicado de mayor capacidad.
¿Qué es el punto bivalente y necesito un calentador de respaldo?
El punto bivalente es la temperatura exterior por debajo de la cual la bomba de calor por sí sola ya no puede cubrir la pérdida de calor del edificio, y un elemento eléctrico de respaldo compensa la diferencia. Configurado entre -7 °C y -10 °C, el elemento suministra solo una pequeña parte del calor anual. Un uso frecuente en clima templado indica un problema de dimensionamiento o de temperatura de impulsión.
¿Es el R290 mejor que el R32?
El R290 (propano) tiene un potencial de calentamiento global de 3 frente a los 675 del R32 y alcanza temperaturas de impulsión elevadas de forma más eficiente, lo que es ideal para la modernización de radiadores. Su inconveniente es la inflamabilidad A3, que impone distancias de seguridad más estrictas respecto a ventanas, puertas y desagües. El R32 sigue siendo la opción predominante y mejor respaldada.
¿Cuánto ruido hace la unidad exterior?
Las fichas técnicas indican la potencia acústica en dB(A), pero la cifra relevante es la presión sonora en el límite de la propiedad, que disminuye con la distancia y aumenta cerca de esquinas reflectantes. Monte la unidad sobre pies antivibratorios en una base rígida, mantenga el ventilador alejado de las ventanas vecinas y utilice el modo nocturno silencioso cuando esté disponible.
¿Funciona bien una bomba de calor con sistemas fotovoltaicos?
Sí, es una de las cargas de autoconsumo más eficientes, ya que cada kWh excedente se convierte en tres o cuatro kWh de calor. Un conjunto fotovoltaico con detección de exportación puede elevar el punto de consigna del agua caliente en los días soleados. El beneficio es mayor en primavera y otoño, y menor en pleno invierno.
Monofásico o trifásico: ¿qué necesito?
Las unidades de hasta aproximadamente 10 kW suelen estar disponibles en monofásico a 230 V. Las unidades más grandes, y la mayoría de los elementos de respaldo eléctrico de 6 a 9 kW, requieren un suministro trifásico de 400 V para una carga equilibrada. Confirme la capacidad de conexión disponible y el amperaje del disyuntor en el cuadro eléctrico antes de realizar el pedido.
El dimensionamiento de la bomba de calor, el punto bivalente y la eficiencia estacional alcanzable dependen de un cálculo de pérdida de calor para el edificio específico y de la temperatura de impulsión de diseño de los emisores.
Acerca de ONSA Plus
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