Bombas de calor para viviendas de baja demanda térmica

Cada vez se está extendiendo más el uso de las bombas de calor para la producción de climatización y agua caliente sanitaria (ACS) en las viviendas. Su elevado rendimiento energético y el hecho de que se alimenten con electricidad, las hace ideales para integrarse en viviendas, especialmente en las de baja demanda energética.

La bomba de calor basa su funcionamiento en el movimiento del calor des de un foco caliente a un foco frio. Así, durante el invierno extrae calor del aire exterior o del subsuelo y lo transporta al interior del inmueble, y durante el verano tiene el funcionamiento a la inversa. Para conseguir este transporte de calor utiliza un gas refrigerante que tiene la particularidad de tener una temperatura de ebullición muy baja. Sometiendo el gas a unas condiciones cambiantes de presión conseguimos que cuando evapora absorbe aire caliente y cuando condensa lo libera.

Antiguamente las bombas de calor tenían un funcionamiento todo nada, es decir, entregaban toda su potencia nominal o estaban paradas. Actualmente la mayoría de ellas disponen de compresores con variadores de frecuencia que permiten ajustar la potencia nominal en función de la demanda. A pesar de esta mejora en el funcionamiento, hay una serie de aspectos importantes a tener en cuenta para diseñar el sistema hidráulico de control:

  • Aunque dispongan de variador de frecuencia, el ciclo termodinámico del refrigerante necesita un tiempo mínimo de funcionamiento, que obliga a una histéresis en el funcionamiento del termóstato que conviene que tenga un período mínimo de 30 min.
  • Aunque los fabricantes indiquen, en muchos casos, la no necesidad de un depósito de inercia, cuando disponemos de sistemas terminales de poca inercia, y la demanda térmica en esos momentos es baja, conviene tener un cierto volumen de agua para permitir la histéresis que se indicaba en el apartado anterior.
  • La modulación de la potencia tiene un mínimo que suele estar alrededor del 30% de su potencia nominal. Es importante tenerlo en cuenta para dimensionar el depósito de inercia y los sistemas principales.
  • Por lo comentado en los apartados anteriores, es importante ajustar la potencia nominal de la bomba de calor a la carga térmica de la vivienda. Si se sobredimensiona nos encontramos que la demanda estará mayoritariamente per debajo del 30% de la potencia de la bomba de calor y provocaremos demasiadas arrancadas y paradas del compresor, reduciendo su vida útil, y obteniendo rendimientos térmicos muy bajos.
  • Tanto la potencia térmica de la bomba de calor como su rendimiento depende de dos temperaturas: la temperatura del aire exterior (bombas de calor aerotérmicas) y la temperatura del agua de climatización. Se tiene que verificar que en las condiciones máximas de temperatura en el invierno y verano, la potencia de la bomba de calor será suficiente para cubrir la carga térmica máxima de la vivienda.

Autores: Vicenç Fulcarà, Oliver Style – Progetic

Imagen: http://climatimadrid.es/

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