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Bombas de calor para Agua Caliente Sanitaria

Uno de los sistemas más eficientes para calentar el agua caliente sanitaria es sin duda la radiación solar. Sin embargo, la tecnología empleada no siempre ha sido bien instalada ni tampoco bien mantenida. A pesar de que muchos ayuntamientos apostaron por impulsar la instalación de energía solar térmica en las nuevas edificaciones, el funcionamiento de estas no siempre ha sido óptimo. Hoy en día la extracción de calor del aire, el agua o el subsuelo se considera también como una opción semi renovable (aerotermia) dada la energía que contienen estos elementos naturales en forma de temperatura almacenada.

Intercambio aire-agua
Actualmente, existe un sistema de calentar el agua sanitaria de forma muy eficiente con electricidad a través del intercambio de calor. Las bombas de calor para agua caliente sanitaria funcionan al revés de una nevera. En lugar de extraer el calor del interior y trasladarlo al exterior hacen justo lo contrario ya que son aparatos que evaporan y condensan un refrigerante en un circuito cerrado (actualmente se utilizan refrigerantes de mínimo efecto ambiental como el R134a). Son aparatos diseñados para que su consumo de energía se invierta no tanto para generar calor (caso de una bomba de calor para climatización) sino para trasladarlo de un punto a otro.

La bomba de calor extrae calor del ambiente y expulsa el frío restante gracias a que el refrigerante está más frío que la temperatura ambiente. El lugar donde ubiquemos la bomba de calor se enfriará por lo que hay que tenerlo en cuenta, pues podría ser que para obtener mayor eficiencia energética para el agua caliente sanitaria luego tuviéramos más gasto en climatización. Cuando escogemos la tecnología de la bomba de calor ACS hay que valorar primeramente donde ubicar los aparatos.  Las condiciones a tener en cuenta son mínimas: disponer de un desagüe y una toma de agua, un espacio de unos 20 metros cúbicos para el intercambio del aire y tener en cuenta que los compresores son algo más ruidosos que los de una nevera convencional.

Con una bomba de calor aire-agua para ACS se consigue calentar el agua sanitaria hasta 65 ºC, recordemos que la media de la temperatura aconsejable de confort (por ejemplo, para una ducha) es de unos 45ºC. Esto se consigue con las llamadas bombas de calor aire-agua que recogen la energía del aire ambiente (aerotermia). A través del ciclo de compresión de un gas refrigerante, potencian esa energía hasta más de cuatro para obtener el agua caliente sanitaria de forma altamente eficiente incluso con el aire a una temperatura tan baja como los -20º.

Alto rendimiento
Las bombas de calor para agua caliente sanitaria (aunque también existen para climatización, conocidas también como sistemas de climatización de aerotermia) son una alternativa interesante a los termos eléctricos convencionales. La principal ventaja de las bombas de calor para ACS es el que el rendimiento del ciclo frigorífico es superior al 350% mientras que en un calentador eléctrico, por efecto Joule, este no supera el 95%. Dicho en otras palabras, se obtiene 3,5 kWh térmicos por cada 1 kWh eléctrico gastado, eso si en las condiciones de diseño que son una temperatura exterior mayor de -2ºC en invierno y menor de 35ºC en verano. En lugares con temperaturas más extremas su rendimiento baja considerablemente y no es recomendable para su uso únicamente para el agua caliente sanitaria. Esta tecnología permite en las condiciones adecuadas un notable ahorro en electricidad. Un termo eléctrico convencional eficiente de 50 litros tiene un consumo de 2,1 kWh al día, mientras que el mismo depósito con una bomba de calor ACS calentar su agua requiere menos de la mitad.

Ciclo termodinámico de una bomba de calor ACS donde se muestra no sólo su funcionamiento sino también el aporte energético. Imagen: DKclima.

La bomba de calor extrae calor del ambiente y lo devuelve en forma de frío, así que el lugar donde ubiquemos el aparato se enfriará. Por este motivo hay que tenerla en cuenta, pues podría ser que para obtener mayor eficiencia energética para el agua caliente sanitaria luego tuviéramos más gasto en climatización. Así que si escogemos esta opción hay que valorar primeramente donde ubicar los aparatos.  Las condiciones necesarias para instalar estos equipos son disponer de un desagüe y una toma de agua, un espacio de un mínimo de unos 20 metros cúbicos para el intercambio y tener en cuenta que son algo más ruidosas que una nevera convencional.

El ahorro energético que se obtiene con esta tecnología es impresionante ya que dependiendo de la llamada COP o coeficiente de potencial energético podemos reducir entre el 50 y el casi 75 % respecto a un termo eléctrico convencional. La eficiencia dependerá del lugar o de la zona geográfica donde la ubiquemos. Son aparatos ideales para climas templados o para instalaciones que generan calor, por ejemplo, una granja.

Ventajas
Una bomba de calor que abastece de agua caliente al hogar con las mayores ventajas: alta eficiencia energética, elevado rendimiento y mínimo consumo. Y todo con un diseño compacto y elegante que le permite adaptarse a cualquier estancia de la vivienda. Existen soluciones para su instalación como colocar un aparato tipo Split que expulsa el aire frío al exterior el ruido no se produce en un espacio interior y la unidad interior es silenciosa. También podemos utilizar conductos de intercambio con el exterior. Para ello hay que considerar los estudios de balance térmico para decidir si la eficiencia es más o menos. En climas fríos el rendimiento del aparato puede ser por debajo del indicado por el fabricante y no resultar interesante como opción de ahorro.

Existen equipos tipo mueble compacto, con el circuito frigorífico sellado de fábrica, que evita cualquier actuación sobre el circuito refrigerante y el alto coste de una carga de refrigerante en caso de reparación. También disponemos de la posibilidad de integrar en un único generador la producción de calefacción, agua caliente sanitaria y refrigeración con niveles de consumo extraordinariamente bajos. Conseguimos entonces un único sistema de aerotermia para todos los servicios de confort de la vivienda o negocio, utilizando únicamente un suministro eficiente eléctrico para su funcionamiento.

Modulable
También se puede combinar la bomba de calor ACS con un sistema de renovación de aire con recuperación de calor que permite configurar un sistema más eficiente optimizando los índices de confort y salubridad en el interior además de reducir el gasto energético a niveles difícilmente alcanzables por otras tecnologías.

Bomba de calor ACS modelo Ariston-Nuos Primo 200 (izquierda) y a su lado (derecha) corte del modelo Vitocal 161-A de Viesmann una máquina apta para la ventilación controlada de viviendas unifamiliares con una superficie total de hasta aprox. 180 m2. Esta marca también viene preparada para el aprovechamiento óptimo de la corriente obtenida en  instalaciones fotovoltaicas  y de este modo combinar la bomba de con instalaciones otovoltaicas monofásicas con una potencia de hasta 4,6 kWp.

Esta tecnología es parecida a la solar en un aspecto que hay que valorar y es que es lenta, o sea que el agua no se calienta rápidamente sino lentamente, esta es también la clave del ahorro. Es ideal para dejarla en funcionamiento durante la noche y de este modo tener el dimensionado de agua caliente necesaria luego durante el día. Es cierto que hay aparatos que incorporan adicionalmente una resistencia eléctrica de calentado rápido, pero entonces ya no nos beneficiamos del ahorro de este tipo de aparatos. Así que es muy importante dimensionar adecuadamente la instalación según las necesidades. Como hemos dicho es una tecnología preparada para calentar el agua hasta unos 65 º C mientras que los termos eléctricos o de gas pueden llegar a los 85ºC, pero que no son necesarios para el uso doméstico. La mayor parte de las marcas que fabrican bombas de calora ACS proponen protección con ánodo de magnesio o doble y sistemas antilegionella con lo que mantienen el agua a 60°C durante unes dos horas.

Hay diferentes marcas y posibilidades en cuanto al volumen o capacidad de los depósitos de agua caliente así como las opciones según su ubicación (con patas, para colgar en la pared, etc.). Otra ventaja importante es que tienen un mantenimiento muy bajo y se amortizan en menos de 3 años si están en una ubicación ideal. Su precio aunque variable según las marcas, se sitúa por encima de los mil euros con instalación incluida.

Artículo elaborado por la redacción de terra.org. Imagénes de los fabricantes.

actualizado: 
03/03/2017
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