¿Cómo funciona una bomba de calor?

¿Cuál es el principio de funcionamiento de la bomba de calor?

Una bomba de calor es un dispositivo que convierte la energía eléctrica en calor. Pero su funcionamiento no es tan simple como en el caso de los radiadores o un calefactor eléctrico. Este dispositivo utiliza procesos termodinámicos como la compresión, el enfriamiento, la expansión y el calentamiento del medio calefactor. Debido a que la compresión provoca un aumento de temperatura, podemos extraer esta temperatura más alta en la habitación a través de un intercambiador de calor. Posteriormente, durante la expansión, se produce una caída significativa de la temperatura (incluso hasta -20 grados Celsius). Si la temperatura exterior es superior a la temperatura del medio calefactor expandido, después de calentar el medio, este puede ser comprimido nuevamente y el calor extraído de él. El proceso de calefacción de las habitaciones se realiza en un ciclo cerrado.

¿Cómo extrae energía una bomba de calor del exterior del edificio?

Dependiendo del tipo de bomba de calor, esta puede extraer calor del ambiente (bombas de aire) o del terreno (bombas geotérmicas). Un elemento importante de la bomba de calor son los intercambiadores de calor. Estos son responsables de transferir la energía térmica al interior de las estancias, así como de absorber el frío del fluido de trabajo en la parte exterior de la instalación del edificio. 

Tipos de bombas de calor

¿Cuáles son las diferencias entre una bomba de calor tipo split y una monobloc?

Una instalación monoblock presupone que toda la instalación con el fluido caliportador está en el exterior y desde allí se extrae el calor para la calefacción central y el agua caliente sanitaria. En el caso de una instalación de tipo split, el sistema de refrigerante es más complicado, ya que entra en el piso/casa y allí se encuentra el intercambio de calor, que absorbe el calor generado por el refrigerante. Esto conlleva ciertas pérdidas de compresión del refrigerante, debidas a la mayor distancia de transporte del mismo. Curiosamente, los sistemas split son más baratos. Por lo tanto, ambas opciones serán acertadas: una tiene menores costes de inversión y la otra tiene menores costes de explotación.

Comparación entre bomba de calor geotérmica y aerotérmica

La diferencia más importante entre ellas es el precio y el rendimiento. Las bombas de calor geotérmicas son más caras debido a la necesidad de realizar obras en el suelo. Se trata de perforaciones verticales o de una instalación horizontal; normalmente, esto depende de la superficie de terreno disponible para la instalación o de las características del suelo. Es difícil estimar las diferencias en los costes de inversión, pero, por regla general, oscilan entre el 10 y el 40%. Dado que la temperatura subterránea se mantiene estable a lo largo del año, con valores de hasta 10 grados centígrados, su coeficiente COP también es constante. Se trata de un parámetro muy importante que indica cuántos kWh de calor se obtendrán por cada 1 kWh de energía eléctrica suministrada para el funcionamiento de la bomba. En el caso de las bombas de calor aerotérmicas, este coeficiente es, de media, más bajo a lo largo del año y varía en función de la temperatura del aire. 

Debido a que la unidad exterior de la bomba de calor aerotérmica suele estar situada cerca de la casa, el compresor, el ventilador o posiblemente otros elementos generan cierto ruido. Este es comparable al ruido que genera un frigorífico, por lo que en la mayoría de los casos es un aspecto poco relevante de este tipo de bomba.

El uso de la bomba de calor incluye también la climatización, por lo que también pueden funcionar en ciclo inverso. En este caso, las bombas de calor geotérmicas también funcionan mucho mejor, ya que requieren mucha menos energía para refrigerar los espacios que las de aire.

Instalación de bomba de calor

¿Cuáles son los costos de instalación de una bomba de calor y cómo se realiza el montaje de la bomba de calor?

Esto por supuesto depende de si se deciden por una bomba de calor monoblock o split, geotérmica o de aire, qué superficie desean calentar, qué aislamiento tiene el edificio, si va a ser la fuente principal de calor en el edificio y también depende del fabricante en concreto. Tantos factores hacen que el precio de la bomba junto con la instalación pueda variar desde 25 000 PLN hasta incluso 140 000 PLN. Sin embargo, hay que recordar que para esta tecnología existen numerosos programas de subvenciones y vale la pena ponerse en contacto con nosotros para conocer los detalles.

En el caso de las bombas de calor geotérmicas, los trabajos de excavación prolongan aún más el tiempo de instalación, mientras que de forma estándar este era de unos 2-4 días laborables por un equipo de técnicos.

¿Se necesitan instalaciones adicionales para la calefacción por suelo radiante?

Por lo general, en la mayoría de los casos no será necesario. Sin embargo, vale la pena hablar sobre un proyecto en concreto con nuestro especialista para asegurarse de que la calefacción de la casa al cambiar la fuente de calor, por ejemplo, de una caldera de gas o de gasóleo a una bomba de calor, sea comparablemente eficaz.

Financiación y subvenciones para bomba de calor

¿Qué subvenciones están disponibles para la compra e instalación de una bomba de calor?

El programa que utiliza la mayoría de los inversores es el programa gubernamental „Czyste powietrze” (Aire limpio), en marcha desde hace varios años. Permite obtener un reembolso de los costes de hasta 70.000 PLN, dependiendo de los trabajos de desmontaje previstos de la fuente de calor anterior y de la instalación de calefacción, así como de la compra de la instalación y los servicios de montaje de la bomba de calor junto con la instalación de calefacción. Son posibles subvenciones aún mayores si, además de la instalación de calefacción, el usuario planea la termomodernización del edificio o una instalación fotovoltaica. Es importante destacar que el programa tiene en cuenta el criterio de ingresos del participante. Las personas con menores ingresos pueden contar con las subvenciones más altas, mientras que a las que ganan más de 135.000 PLN al año no les corresponde ninguna ayuda.

¿Qué otras subvenciones hay disponibles además de „Czyste Powietrze”?

Qué tener en cuenta al elegir la mejor fuente de calor

Eficiencia de las bombas de calor

El coeficiente de eficiencia de la bomba COP (Coefficient of Power) no es otra cosa que la capacidad de convertir la electricidad en calor. En el caso de las bombas de calor, este coeficiente tiene un valor superior a 1. 

Cuanto mayor sea su valor, mejor para sus facturas de energía. Con un COP elevado, basta con apenas unos pocos kilovatios de energía la mayor parte de los días del año para alcanzar una cantidad suficiente de calor. 

Si hasta ahora hemos estado utilizando calefacción eléctrica, es precisamente el coeficiente COP el que nos indica cuántas veces ahorraremos en costes de calefacción si empezamos a utilizar una bomba de calor. 

Costes de instalación y costes de explotación

El rango de precios de los dispositivos en el mercado es muy amplio y suele depender de la tecnología, la potencia del dispositivo, la eficiencia, la durabilidad y la facilidad de uso. Asimismo, los precios de instalación por parte de diferentes equipos pueden variar entre sí. 

Los costos de uso de la bomba no son solo la cantidad de energía consumida por la bomba de calor y los precios de la electricidad, sino también los costos de las revisiones periódicas. En el caso de las bombas, es razonable realizar una comprobación anual del estado de los elementos del sistema y una posible reposición de la cantidad de refrigerante en el circuito de calefacción. A menudo, de estas revisiones también depende el mantenimiento de la garantía del fabricante.

Potencia de la bomba y rango de temperatura de funcionamiento

La potencia del dispositivo de calefacción se selecciona en función de varios factores: superficie útil, grosor del aislamiento, perfil de calefacción y número de habitantes. También son importantes la tecnología de bomba de calor elegida, la presencia de una fuente de calor alternativa y el tipo de sistema de calefacción (suelo radiante o radiadores). Las empresas que ofrecen sistemas de calefacción suelen introducir estos datos en sistemas que les devuelven la demanda de energía térmica, luego la convierten en potencia térmica y, tras tener en cuenta el coeficiente COP, el resultado del análisis es la potencia eléctrica de la bomba de calor. Basándose en este resultado, se selecciona un dispositivo específico que cubra la demanda de calor. 

El rango de temperaturas es clave para las bombas de calor aire-aire, debido a que la temperatura del aire exterior cambia drásticamente a lo largo del año, lo que hace que el coeficiente COP oscile entre 0,9 y 5. Cuando la temperatura del aire desciende por debajo de los -20 grados Celsius, el fluido caloportador debe ser calentado por una resistencia para que sea posible mantener una temperatura adecuada en las instalaciones. La resistencia eléctrica, por supuesto, consume energía, lo que hace que el COP disminuya significativamente. Estas bajas temperaturas son extremadamente raras en los últimos años, razón por la cual las bombas de calor de aire disfrutan de un interés cada vez mayor. 

Atención al cliente: comodidad de uso y acceso móvil

Los sistemas de bombas de calor están hoy en día muy bien automatizados y la mayoría de ellos ya cuenta incluso con una aplicación móvil para monitorizar su funcionamiento, controlarla, recibir posibles alarmas y contactar con el servicio del instalador o del fabricante. Si te importa esa comodidad, nuestro asesor sin duda te presentará aquellas soluciones que respondan a tus exigencias.

Resumen

Las bombas de calor pertenecen a las instalaciones un poco más complejas que las calderas de gas o la calefacción eléctrica. Debido a que utilizan el calor presente de forma natural en la naturaleza —en el aire, en el terreno o en un depósito de agua—, se clasifican entre las fuentes de energía renovable. 

En el mercado también existe una solución como la bomba de calor híbrida, que normalmente funciona con electricidad hasta una determinada temperatura del aire exterior y luego utiliza combustible de gas, más comúnmente gas natural, para la calefacción central y el depósito de agua caliente sanitaria. 

Una bomba de calor también puede funcionar de forma excelente con energía fotovoltaica, una pequeña turbina eólica, un almacenamiento de energía o un acumulador de calor, gracias a lo cual puedes crear un sistema energético parcialmente independiente basado en fuentes de energía renovables, que garantizará bajos costes de funcionamiento para tu hogar o explotación agrícola.