Bomba de calor

Bombas de calor para calefacción y agua caliente sanitaria ACS

Bombas de calor para climatizar espacios

Una bomba de calor es una máquina que toma energía renovable presente en el aire, agua y suelo, para transformarla en energía utilizable en invierno para calefacción, agua caliente sanitaria e incluso refrigeración en verano.

Es uno de los sistemas de climatización eléctricos más eficientes con un alto ahorro energético para viviendas, locales, oficinas, edificios, etc. Es el único equipo de calefacción capaz de producir más energía de la que consume.

FortalezasDebilidades
Son equipos energéticamente muy eficientesContaminación acústica de las unidades exteriores
Puedes cubrir calefacción, ACS y refrigeraciónSegún tipo instalación, son menos eficientes a bajas
temperaturas exteriores
Consumen poca energía eléctrica ¡buen ahorro energético!Importante inversión inicial si queremos calefactar todo una vivienda, local o edificio
Usan energía renovable
Reducen las emisiones de CO2

Un sistema de calefacción por bomba de calor es fiable, seguro y fácil de utilizar. Una excelente alternativa al gas ciudad o el gasoil para calentar estancias y conseguir ACS, que además, puede generar frío. Pero… ¿Cuándo debes optar por utilizarla para climatizar el hogar?

Cuándo es una buena opción instalar bomba de calor

  • Cuando tienes posibilidad o conexión a electricidad.
  • Cuando vives en zonas que no sean excesivamente frías (Bombas Aerotérmicas) y para cualquier zona (Bombas geotérmicas).
  • Si necesitas ahorrar en electricidad.
  • Si dispones de dinero para la inversión inicial de la instalación.
  • Si necesitas calefacción para el invierno, y, opcionalmente, agua caliente o frío para el verano.
  • Si buscas comodidad, un equipo de fácil uso y mantenimiento económico.
  • Según tipo instalación, puede requerir bastante espacio. Además, existe un elemento exterior.
  • Si ya tienes una instalación de calefacción por agua; radiadores o suelo radiante ¡es mejor!

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Emisores térmicos
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Calefacción por electricidad
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Cómo funciona una bomba de calor

El funcionamiento de una bomba de calor es captando energía calorífica de una fuente renovable; sea el aire, el agua o la tierra, según el sistema que se utilice, para calentar una vivienda, edificio o lo que sea¿Cómo?

funcionamiento de una bomba calor para climatización en calefacción, agua caliente sanitaria y frío
Funcionamiento bomba de calor

La bomba para calor utiliza un refrigerante para elevar la temperatura entre la fuente fría (el ambiente exterior) y la fuente caliente (la casa) para producir más energía de la que se consume.

El objetivo de una bomba de calor es producir más energía de la que se consume

Todo este proceso necesita de electricidad para funcionar y de 4 elementos principales en la instalación; un evaporador, el compresor, el condensador y una válvula de expansión:

Cómo funciona bomba calor y sus elementos
Cómo funciona bomba calor para calefacción y sus elementos

El refrigerante que circula por el circuito cerrado completa un ciclo de cuatro etapas. Durante éstas, el refrigerante cambiará de estado (líquido – vapor), de presión y de temperatura.

Por tanto, el calor extraído de una fuente renovable externa pasa por varias fases. La explicación de cómo funciona sería:

  1. El evaporador. La energía calorífica capturada se transmite aún refrigerante dentro del evaporador. El fluido aumenta de temperatura y se convierte en vapor, en un gas.
  2. Compresor. Ese gas que está en el evaporador, es aspirado al compresor dónde se comprime a una alta presión para aumentar su temperatura (Unos 90ºC). A nivel de compresor es donde se consume electricidad.

El principal consumidor de electricidad, es el compresor. Los aparatos con tecnología inverter ¡son más eficientes y consumen menos!

  1. Condensador. En este aparato, el fluido se condensa y cede parte de su calor al circuito de calefacción de la vivienda o el edificio. Posteriormente, vuelve a ser líquido.
  2. Válvula de expansión. La presión del líquido disminuye y baja la temperatura del mismo.
  3. El líquido vuelve al evaporador, que al estar más frío que el ambiente, recoge el calor de este y se repite el proceso nuevamente.

¡Ojo! Estamos hablando de una instalación para el hogar básica, pasa «el aire de un espacio a otro», que es el equipo más básico que podríamos tener en casa para tener calefacción. A partir de aquí, hay diferente modelos más compleja… ¿Qué tipos hay?

Tipos de bombas de calor

Habitualmente en vivienda se utilizan los modelos de bomba de calor aerotérmicas (aire/aire y aire/agua), son fáciles de instalar y relativamente económicos. Y más para el sector industrial, los modelos de bombas geotérmicas o hidrotérmicas, más caras, pero más eficientes.

Tipo de bomba de calorTecnologíaMedio del que extrae energíaTipo calefacción
Aire / Aire (Aire Acondicionado)AerotérmicaAireAire para: Split o Multi Split, distribución centralizada
Aire / AguaAireAgua para: suelo radiante, radiador baja temperatura, ACS, ventiloconvector, etc.
Suelo / AguaGeotérmicaSuelo
Agua / AguaHidrotermiaAgua
Nota: Cuando se utiliza agua, se necesitan de un depósito que será calentado por el refrigerante a alta temperatura. Puede ser en un equipo compacto, todo junto, o un acumulador individual (Depende de los Litros de agua que se necesitan)

Consulta información sobre los tipos de bombas de calor

Bomba de calor Aire/Aire

Calefacción + Refrigeración por Aire Acondicionado (Desde el aire exterior)

Bomba de calor Agua/Aire

Calefacción + Refrigeración + Agua caliente por Aerotermia (Desde el aire exterior)

Bomba de calor geotérmica Suelo/Agua

Calefacción + Refrigeración + Agua caliente por geotermia (Desde el terreno)

Bomba de calor hidrónica Agua/Agua

Calefacción + Refrigeración + Agua caliente por hidrotérmia (Desde el agua del subsuelo)

Notas a recordar

🟧 Las bombas de calor reversibles son aquellas que tiene la capacidad de producir refrigeración, frío para el verano, aparte de las funciones habituales como la calefacción, ACS.  Recuerda la etiqueta «reversible» cuando miras precios en tiendas.

🟧 Hay bombas que únicamente son para calefacción, y otras, únicamente para agua caliente sanitaria ACS. Si tienen ambas funciones en un mismo equipo, es denominada bomba de calor combinada.

De interés, es utilizar un recuperador de calor que además de ahorrar energía en climatización, controla la ventilación y limpia el aire del interior de casa.

Bomba de calor para calefacción

Aunque tenemos diferentes sistemas para calefacción con bombas de calor, no son iguales en precio de instalación ni en la eficiencia energética. Podemos distinguir dos variantes:

bombas de calor para calefacción
Bombas calor para calefacción
  • Calefacción por aire acondicionado (Aire / Aire): Son aquellas máquinas de aire acondicionado tipo split, multi split o por conductos, que incorporan una bomba de calor para aire/aire.

A día de hoy, prácticamente todos los aparatos de aire acondicionado son tanto para calor como frío en verano (llamados reversibles). Son equipos baratos, pero menos eficientes y normalmente destinados al hogar, oficina y locales comerciales de pequeñas dimensiones.

  • Calefacción por aerotermia, geotermia o hidrotermia con agua: Son aquellos que calientan los espacios por medio de agua caliente. El sistema de calefacción por aerotermia es con una bomba de calor para aire/agua y la geotermia, por una bomba calor para suelo/agua.

El precio de las instalaciones es mucho más elevado, sin embargo, son instalaciones más eficientes con ahorros importantes en la factura eléctrica

Hablando de calefacción aerotérmica, una explicación realista de un técnico que hace bien las cosas (recomendado mirar el final con las conclusiones):

Bomba de calor para calefacciónMedio del que extrae energíaPara residencial, locales, oficinasZona con mucho frío
Aerotermia Aire / AireAire
Aerotermia Aire / AguaAire
Hidrotermia Agua / AguaAgua(En casos puntuales)
Geotermia Suelo / AguaSuelo(En casos puntuales)
Nota: Cunado indicamos no quiere decir que sea una obligación, es una recomendación (Deberíamos incluir otro sistema de apoyo)

Tanto la aerotermia (aire/agua) como la geotermia, son instalaciones que necesitan emisores para distribuir el calor. Lo habitual en residencial sería:

  • Radiadores de baja temperatura: Son parecidos a los radiadores convencionales de agua (Trabajan a temperatura de unos 70ºC), pero están diseñados para trabajar a baja temperatura, entre 30 – 40ºC, dado que las bombas de calor generan temperaturas de unos 40ºC.

Nota: Hay bombas de calor para trabajar con radiadores de alta temperatura, pero son más caras.

  • Suelo radiante: El calor se distribuye por medio de tuberías empotradas en el suelo, es mucho más eficiente que los radiadores y con un confort térmico casi perfecto.

Bomba de calor para agua caliente sanitaria ACS

Cuando también necesitamos agua caliente para vivienda, se puede utilizar una bomba de calor para ACS. Aunque existen equipos exclusivos de aerotermia para ACS, lo normal es utilizar los mixtos para cubrir la calefacción.

bomba de calor ACS agua caliente sanitaria
Sólo bomba de calor ACS – Agua caliente sanitaria – Vía Vaillant

Según las necesidades y uso de agua caliente, los equipos pueden ser compactos; una única unidad interior con acumulador de ACS incorporado, o tener, a parte, un depósito acumulador de agua individual más grande.

Hay que recalcar que, al cubrir la demanda de ACS la instalación es más compleja, y por lo tanto, son más caros.

Consumo y eficiencia energética bombas de calor

Es verdad, son máquinas capaces de producir más energía de la que consumen ¡tienen un alto rendimiento energético! y un buen ahorro energético para el hogar, pero…

¡Hay que tener cuidado con el marketing! de esos famosos slogans de «ahorra el 80% de energía y consume muy poco». En la práctica, hay muchos matices. Primero, un cuadro resumen para tener perspectiva:

Modelo bomba calorMedio del que extrae energíaEficiencia – COP TeóricoPrecio equipo
Aerotermia Aire / AireAire
Aerotermia Aire / AguaAire✅✅✅✅✅✅
Hidrotermia Agua / AguaAgua✅✅✅✅✅✅✅✅
Geotermia Suelo / AguaSuelo✅✅✅✅✅✅✅✅✅✅
Nota: No añadimos valor en COP o en Precio porque existe mucha disparidad entre fabricantes, calidad, etc. Solo queremos que entendáis la escalara media.

Para entender el rendimiento de estos aparatos necesitamos conocer el concepto del COP y el SCOP.

  • Coeficiente de rendimiento o COP: El COP define como de eficiente es una bomba de calor (COP = Potencia calorífica / Potencia eléctrica absorbida) y vienen asignado en las especificaciones técnicas del aparato, como en la calificación energética según aparato (la famosa etiqueta energética).
  • Coeficiente de rendimiento estacional o SCOP: El SCOP es un COP dado a lo largo de una temporada, también vienen asignado en las especificaciones técnicas del aparato. La fórmula del SCOP = Demanda anual de calefacción (kWh) / Consumo anual de energía (kWh).

¿Cuánto gasta una bomba de calor? Cuando nos dicen que tiene un COP de 4, significa que la bomba de calor produce 4 KW por 1 KW consumido, es decir, un 75% de energía «gratis»… ¡genial!

Rendimiento energético bomba de calor

Nota a recordar

🟧 El COP, Coeficiente Rendimiento de una Bomba de Calor que viene en las características técnicas del equipos, en realidad, es una estimación «teórica» en unas condiciones ambientales determinadas, que seguro no coinciden con la ubicación, ambiente exterior y parámetros de tu casa.

Y entonces… ¿Para qué mirar el COP o el SCOP? Primero, es una forma rápida de comparar aparatos de climatización y ver cuál es más eficiente, es decir, consume menos electricidad.

En segundo, según este documento del instituto francés  Négawatt, el COP «real» es aproximadamente el 50% en media, del COP «teórico», aun así ¡estamos ahorrando mucha energía eléctrica!

Etiqueta energética en bomba de calor

¿Cómo saber si una bomba de calor es adecuada para mi vivienda? En la práctica, el rendimiento de estos aparatos depende principalmente de dos criterios:

  • El ambiente (la fuente de frío): Cuanto más calor capta la bomba en el ambiente exterior (intemperie), menos necesita elevar la temperatura para calentar la vivienda.

Los modelos aerotérmicos funcionan muy bien en zonas climáticas con temperaturas medias o altas, desde una perspectiva energética, pero no en zonas excesivamente frías

  • El emisor de calor (la fuente caliente – radiadores y suelo radiante): Cuanto menor sea la temperatura de calefacción que necesitamos, mejor será el rendimiento de la instalación.

¿Por qué son importantes estos dos criterios? Como el rendimiento de la bomba de calor es sensible a la intemperie, principalmente en modelos aerotérmicos (captan energía calorífica del aire exterior) podemos tener dos problemas:

  • Primero, porque corremos el riesgo de no poder calentar lo suficiente un hogar cuando las temperaturas exteriores son muy bajas.
  • El segundo, si decidimos sobredimensionar la instalación para alcanzar esa temperatura deseada. El coste de la instalación será mucho más caro, y la bomba podrá realizar ciclos de «encendido y apagado» demasiadas veces – más gasto eléctrico – y desgastar prematuramente el compresor, que es caro.

Bomba de calor precio

Como hay una gran variedad de marcas y tipologías, tenemos un gran abanico de precios ¡recuerda de mirar la etiqueta energética!

Dado que es una inversión económica importante, recomendamos comprar siempre buenas marcas; Vaillant, Saunier Duval, Daikin, Mitsubishi, Baix, Ferroli, Junkers, Ariston, etc.

Modelo bomba calorPrecioCalefacciónACSRefrigeraciónEtiqueta energética
FUJITSU Aire acondicionado Inverter ASY50 (Aire/Aire)950 EurosA++
Bomba de calor Vaillant AroSTOR para ACS (Aire/Agua)1.300 EurosA+
Bomba de calor Vaillant Arotherm (Aire/Agua)3.700 EurosA+++
Bomba de calor Geotermia Vaillant flexoTHERM (Suelo / Agua)6. 300 EurosA+++
Nota: Precios orientativos y marcas de calidad, sin IVA, ni transporte y tampoco instalación.

Siempre pide diferentes presupuestos para comparar precios (IVA incluido) y pregunta por el tema del transporte e instalación. Por supuesto ¡todo legal y con garantía! si no quieres algún disgusto.

Si no podemos instalar estos equipos… ¿Hay otras opciones?

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