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Sistemas de calefacción por bomba de calor

En este artículo les hablaré sobre los Sistemas de calefacción por bomba de calor, son una Alternativa sostenible a una caldera de gas.

Una casa cálida sin gas natural: puede hacerlo de forma sostenible con una bomba de calor. Con esta calefacción eléctrica, su impacto climático se volverá mucho más pequeño de inmediato. Y si compra una bomba de calor ahora, puede obtener un subsidio. Verifique qué bomba de calor es adecuada para su hogar.

¿Que es una bomba de calor?

¿Pero qué es una bomba de calor? Este dispositivo funciona con electricidad y hace un uso inteligente del calor ya presente en una fuente. Este calor se usa como energía para generar aún más calor. ¡Eso es inteligente, porque ahorra electricidad!

Una bomba de calor utiliza los principios físicos como la evaporación y la condensación. Cuando un líquido se evapora, la bomba de calor absorbe calor y luego lo libera cuando el líquido se condensa. Esta transferencia de calor utiliza fuentes naturales de calor, como el aire exterior, la tierra o una fuente de agua.

bomba de calor

En una bomba de calor, se elige un líquido con un punto de ebullición muy bajo, también conocido como refrigerante. Esto significa que el refrigerante ya hierve a bajas temperaturas, incluso cuando se está congelando afuera. Al guiar el refrigerante a través de una fuente natural, hierve y se evapora a una forma gaseosa.

En ese caso, el calor de esa fuente se absorbe. Al poner esta forma de gas a alta presión en otra parte del circuito con un compresor, la temperatura aumenta. Esta forma de gas se convierte de nuevo en un líquido en el condensador. Durante el proceso de condensación, se libera el calor almacenado.

Ese calor se usa para calefacción en una casa o negocio. El calor se absorbe literalmente de una fuente natural, se agranda y se libera en el interior.

¿Cuántos tipos de bombas de calor hay ?

•   Una bomba de calor totalmente eléctrica proporciona calefacción para su hogar y toda su agua caliente en el baño y la cocina. Si también comienza a cocinar eléctricamente, vive sin gas natural. Esta bomba de calor también se llama combi, llena o totalmente eléctrica.
•   Una bomba de calor híbrida funciona junto con su caldera. Proporciona el calor en la casa la mayoría de los días, la caldera solo se enciende cuando hace mucho frío y le proporciona agua caliente en el baño y la cocina. Es un paso intermedio fácil para vivir sin gas natural.
• Una bomba de calor de ventilación es una bomba de calor pequeña que extrae calor del aire de ventilación.

Bomba de calor aire / agua

La bomba de calor de aire / agua utiliza el aire exterior como fuente de calor y produce agua caliente para radiadores, calefacción por suelo radiante y / o agua caliente del grifo.

Operación de bomba de calor aire / agua

Incluso cuando se está congelando afuera, se puede extraer calor del aire exterior. Esto es posible porque el punto cero absoluto es -273 ° C, o 0 ° K (Kelvin). No más moléculas se mueven a esa temperatura, no hay más energía. Pero por encima de esa temperatura hay energía y utiliza una bomba de calor aire / agua para generar agua caliente. Casi todas las bombas de calor funcionan sin problemas hasta -20 ° C.

Una bomba de calor de aire / agua siempre consta de una parte exterior y una parte interior. La unidad exterior extrae energía del aire exterior y, por lo tanto, calienta el refrigerante en la bomba de calor. El refrigerante es un medio para transportar el calor (o enfriar en el verano) y en interiores el calor se transfiere a través de un intercambiador de calor al agua. Esta agua puede calentar radiadores o calefacción por suelo radiante. También se puede calentar un tanque tampón con agua, que se puede usar en la cocina o el baño.

Calentador solar de agua o paneles fotovoltaicos

Es común una combinación con energía solar en forma de un calentador de agua solar, con el tanque de compensación lleno de agua tibia durante el día y utilizado por la noche cuando el sol ya no brilla. Un calentador solar de agua genera agua caliente.  Como se mencionó, una bomba de calor aire / agua extrae energía del aire exterior, que es el 75% de la energía que necesita. El otro 25% proviene del enchufe y, por lo tanto, es electricidad. Si se desea, esta electricidad se puede generar con energía solar en forma de paneles fotovoltaicos. Estos paneles fotovoltaicos generan electricidad. 

Bomba de agua / agua

La bomba de calor de agua / agua utiliza calor del suelo o una fuente de agua (ya sea subterránea o no). Esto calienta el agua que se puede usar para radiadores, calefacción por suelo radiante y / o agua caliente del grifo. Esta bomba de calor también se llama bomba de calor geotérmica o bomba de calor con conexión a tierra.

“La bomba de calor de agua / agua se utiliza para grandes aplicaciones,
como en la industria, una gran empresa o incluso para un área residencial completa”.

Calor del suelo 

Una bomba de calor de agua / agua utiliza el calor del suelo como fuente de la bomba de calor. Cuando solo unos pocos metros están excavados en el suelo, ya puede usar el calor del suelo. Por lo tanto, una bomba de calor de agua / agua utiliza un circuito de tubería cerrada que se instala bajo tierra. En este circuito, se bombea agua que toma la temperatura del suelo. Esa energía se usa para generar aún más calor por la bomba de calor agua / agua. El circuito de tuberías puede colocarse horizontal o verticalmente en el suelo. Cuando hay mucho espacio y, a menudo, terrenos privados, se elige la solución horizontal.

 Esto es más fácil y por lo tanto más barato de instalar. La solución vertical es más costosa, pero a veces necesaria en un área urbana donde hay muchos otros objetos como alcantarillas, cables, cimientos, etc. También hay otra ventaja de esta solución, porque cuanto más te sumerges en la tierra, más cálido se vuelve. La eficiencia de la bomba de calor agua / agua con circuito vertical es, por lo tanto, mayor. Tiene calor geotérmico aún más profundo en el suelo, en cuyo caso el calor es suficiente y no se requiere bomba de calor. Este último solo se utiliza para activos / proyectos muy grandes. 

En ambos casos de extracción de calor del suelo / tierra, la fuente puede desequilibrarse y es un riesgo. Se deben tomar medidas para esto. Este último solo se utiliza para activos / proyectos muy grandes. En ambos casos de extracción de calor del suelo / tierra, la fuente puede desequilibrarse y es un riesgo. Se deben tomar medidas para esto. Este último solo se utiliza para activos / proyectos muy grandes. En ambos casos de extracción de calor del suelo / tierra, la fuente puede desequilibrarse y es un riesgo. Se deben tomar medidas para esto. 

Calor del suelo 

Fuente de agua

Otra fuente que se puede utilizar es una fuente de agua. El agua tiene la propiedad de tener una temperatura relativamente constante, al menos más constante que el aire exterior. Y eso es exactamente lo que una bomba de calor de agua / agua puede sintonizarse idealmente, para que genere calor de la manera más eficiente posible. Son posibles varias fuentes de agua, como un estanque, un lago o incluso un río. El principio funciona igual que cuando la tierra es la fuente. 

Un circuito de agua pasa a través de la fuente de agua que circula y el calor de la fuente de agua se utiliza para generar aún más calor. La fuente de agua también puede ser subterránea, incluso decenas de metros de profundidad. El circuito de conducto a esta fuente puede estar cerrado, pero también hay circuitos abiertos. Luego se bombea el agua que ya tiene cierta temperatura, Por lo tanto, no es necesario controlar el calor. El agua de esa fuente debe filtrarse para proteger la bomba de calor. 

Fuente de agua

Enfriamiento

Una fuente de agua o calor del suelo suele ser más cálido en invierno que el aire exterior. Esta diferencia de temperatura se utiliza para calentar su proyecto. En verano es exactamente al revés, cuando la fuente de agua o la energía geotérmica a menudo es más fría. También puede utilizar esta diferencia de temperatura en verano y así enfriar su proyecto. Este enfriamiento no le cuesta energía extra, excepto que se debe bombear agua. La bomba de calor no tiene que enfriar el agua extra, por lo que es súper eficiente en energía. 

Bomba de calor aire / aire

La bomba de calor aire / aire utiliza el aire exterior como fuente y sopla aire caliente o frío en la habitación. Las partes interiores pueden ser unidades de aire acondicionado o un sistema VRF, montado en o debajo del techo, en la pared o completamente oculto. 

‘La bomba de calor aire / aire puede utilizarse para uso comercial o privado.
Solo hay una opción de subsidio para uso comercial.

Una bomba de calor aire / aire siempre consta de una parte exterior y una o más partes interiores, también conocidas como sistemas de suministro. La operación es la misma que la bomba de calor de aire / agua, solo el calor y el enfriamiento son diferentes, es decir, a través del aire y no a través de radiadores.

Calentar

La ventaja de soplar aire es que una habitación se puede calentar muy rápidamente. Esto es interesante para particulares en la habitación. Encienda la bomba de calor aire / aire solo cuando sea necesario calentar. En el caso de los radiadores, a menudo se dejan abiertos y la energía también se consume cuando no estás en la habitación. 

Enfriamiento

Una bomba de calor aire / aire se enfría mejor que una bomba de calor aire / agua. El aire frío que ingresa a una habitación se mezcla más fácilmente con el aire existente que un piso frío en el caso de una bomba de calor de aire / agua. Además, un piso no puede enfriarse indefinidamente, de lo contrario se crea condensación, haciendo que el piso sea resbaladizo y peligroso, pero también posiblemente dañado por el daño del agua. 

Diferencia

En la imagen a continuación damos una representación esquemática de la diferencia entre una bomba de calor aire / agua y una bomba de calor aire / aire. Una bomba de calor aire / aire sopla aire caliente o frío a través de, por ejemplo, una unidad de techo o pared. Una bomba de calor de aire / agua emite calor (y enfriamiento) a través de agua a radiadores o calefacción por suelo radiante. La ventaja se aplica a ambas versiones: el 75% de la energía proviene del aire exterior.

 

¿Por qué es sostenible una bomba de calor?

Una bomba de calor extrae calor del aire, el suelo o el agua subterránea y lo convierte en una temperatura utilizable. Una bomba de calor hace esto de manera muy eficiente: desde 1 kWh de electricidad, una bomba de calor genera de 2 a 5 kWh de calor.

Este sistema utiliza electricidad, por lo que notará que aumenta su consumo de electricidad. Por otro lado, no utiliza (o con una bomba de calor híbrida : la mitad menos) de gas. Con todo, sus emisiones de CO2 de la calefacción y el agua caliente disminuirán.

En comparación con una caldera de  gas, sus emisiones de CO2 de la calefacción y el agua caliente son mucho más bajas:

• Con una bomba de calor híbrida aproximadamente un 20% más baja.
• Con una bomba de calor llena con el aire exterior como fuente aproximadamente un 30% más baja.
• Con una bomba de calor llena con una fuente inferior aproximadamente un 45% más baja.

Si toda la electricidad es sostenible en el futuro, las emisiones de CO2 de las bombas de calor completas incluso llegarán a cero.

Si esta electricidad que consumimos proviene de paneles solares, sería lo ideal ya que sería completamente libre de emisiones tóxicas y a bajo costo.

Por ejemplo, una bomba de calor funciona con aire exterior.

Puede comparar el funcionamiento de una bomba de calor con el de un refrigerador. Un refrigerador se enfría porque recoge el calor del aire en el refrigerador y lo emite al aire fuera del refrigerador. Una bomba de calor recoge el calor fuera de su casa (del aire exterior, del suelo o del agua subterránea) y lo emite dentro de la casa. Para esto, el aire exterior o el suelo no tienen que estar más calientes que la temperatura de la casa: una bomba de calor también puede extraer calor del aire (o suelo) cuando hace frío afuera.

Fotos bomba de calor híbrida y completa

bomba de calorbomba de calorFotos bomba de calor híbrida y completa

Agua tibia

Las bombas de calor completas (totalmente eléctricas) proporcionan calefacción y agua caliente. Tal bomba de calor tiene un tanque de almacenamiento de agua caliente. Esto se calienta lentamente hasta aproximadamente 55 ° C (una bomba de calor no puede manejar esto más alto). Al menos una vez a la semana, la temperatura se eleva a 60 grados (y brevemente a 70 grados) con un elemento de calentamiento eléctrico (como un calentador de agua eléctrico) para evitar el riesgo de contaminación por legionella. El agua del grifo siempre debe ser de al menos 55 grados. Esto cuesta energía adicional, pero es necesario para la seguridad.

Cálido con baja temperatura

Este sistema generalmente calienta el agua de calentamiento de 35 a 55 grados, una caldera generalmente se configura de 60 a 80 grados. Por lo tanto, una bomba de calor funciona con una temperatura más baja. Esto puede calentar su hogar lo suficientemente rápido, si sus radiadores o la calefacción por suelo radiante (su sistema de clima) son adecuados para esto.

Sonido: ¿dónde coloca la unidad exterior?

Una bomba de calor híbrida y una bomba de calor exterior completa tienen una unidad exterior, similar a un aire acondicionado. El ventilador de esta unidad exterior hace ruido cuando la bomba de calor está funcionando. Eso es especialmente en otoño, invierno y principios de primavera, cuando tienes las ventanas cerradas y los ruidos del exterior se escuchan menos. Pero una bomba de calor completa también puede comenzar por la noche y también funciona para el agua caliente en el verano. Por lo tanto, coloque la unidad exterior en un lugar que no le moleste a usted ni a los vecinos. Hay gabinetes insonorizantes a la venta.

¿Dónde coloca la unidad exterior, por ejemplo?

• Al costado de tu casa.
• En o detrás de un cobertizo o en un armario al aire libre (también puede colocarlo fuera de la vista).
• En el techo de una extensión (si el techo no es sensible a las vibraciones).
• No muy cerca de los vecinos.
• No cerca de la ventana de un dormitorio que a menudo está abierta.
• No en el techo sobre la sala de estar o dormitorio.

¿Cuáles son las ventajas y desventajas de una bomba de calor?

Ventajas de la bomba de calor.

Ahorra energía

No sin razón se considera que una bomba de calor es el motor de arranque para hacer que su hogar sea más sostenible. Con una variante totalmente eléctrica , ya no necesita gas natural y puede calentar sin gas, incluso con una bomba de calor híbrida,  reduce el consumo de gas, ¡hasta un 80%! Sin embargo, utiliza más electricidad que con una caldera de recursos humanos. Es posible que pueda compensar este consumo adicional de electricidad con paneles solares (extra) o participando en un esquema de código postal cercano.

Listo para el futuro

El objetivo es que los Países Bajos se deshagan del gas natural para 2050. Con la compra de una bomba de calor, ya está dando un primer paso en la dirección correcta.

Aumento del valor de la casa.

Debido a que una bomba de calor usa menos energía que una caldera HR, la etiqueta energética de su hogar cambia. Un sistema híbrido ya proporciona una mejora de 1 a 2 clases de índice / pasos de etiqueta. Y eso también aumenta el valor de la casa.

Menos emisiones de CO₂

El uso de gas natural libera el gas de efecto invernadero CO₂ a la atmósfera, lo que provoca el calentamiento global. Con una bomba de calor, la casa (en gran medida) se calienta con energía del aire o del suelo, y se usa menos o nada de gas. Y así, las emisiones de CO₂ disminuyen.

Calentamiento y enfriamiento

Además de calentar, una bomba de calor inferior puede proporcionar enfriamiento. Por ejemplo, en un cálido día de verano. Un aire acondicionado ya no es necesario.

Bajo mantenimiento

Una bomba de calor no necesita mantenimiento, pero requiere poco mantenimiento. El mantenimiento de una bomba de calor es preventivo y se realiza una vez cada dos años en promedio.

Temperatura constante

Una bomba de calor asegura una temperatura constante, tanto de día como de noche. Con un híbrido, puede ser suficiente con los radiadores existentes. Si elige una variante totalmente eléctrica, necesitará calefacción por pared o por suelo radiante o radiadores de baja temperatura.

Desventajas bomba de calor

Precio de compra

Una bomba de calor es una inversión . Con una caldera HR, puede recorrer un largo camino, instalado y todo con € 1,500. El precio de una bomba de calor híbrida es entre € 4,000 y € 7,000. Los costos de una bomba de calor totalmente eléctrica son de € 5,000 a € 12,000.

Importancia del aislamiento.

Sin un buen aislamiento y calefacción a baja temperatura, el uso de una bomba de calor totalmente eléctrica es de poca utilidad. Luego debe comprar una bomba de calor grande y, en muchos casos, la instalación no funcionará de manera óptima. Se requieren menos ajustes estructurales para una bomba de calor híbrida . Pero en todos los casos, cuanto mejor esté aislada una casa y menor sea la temperatura en su sistema de calefacción para calentar su casa, mayor será la eficiencia de la bomba.

Espacio

Una bomba de calor ocupa rápidamente más espacio que una caldera de calefacción central tradicional. Si opta por una variante totalmente eléctrica, se debe colocar una caldera al lado de la bomba de calor para obtener agua caliente del grifo. Con una bomba de calor de aire exterior , también hay una parte exterior adicional que ocupa aproximadamente 1 m².

No todos los sistemas encajan en todos los hogares

Descubra de antemano qué sistema se adapta mejor a su hogar. No todos los tipos se adaptan a cada situación. Esto depende, entre otras cosas, del tipo de casa (casa adosada, apartamento, nueva construcción ), el aislamiento, el espacio para el sistema (tanto dentro como posiblemente fuera) y si existe o no un sistema de ventilación. Por ejemplo, si desea utilizar una bomba de calor del suelo con una casa existente, debe perforar una fuente de suelo en el jardín.

Sonido

La unidad exterior de una bomba de calor exterior tiene un ventilador además de una bomba (compresor). Ambos producen sonido . Aunque el ruido no es tan malo en la práctica, la colocación de una bomba de calor merece atención. Por lo tanto, no coloque la unidad exterior cerca de la ventana de un dormitorio, incluso cerca de la de su vecino.

 

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