Bombas de calor con recuperación de calor
Las bombas de calor son sistemas térmicos que funcionan mediante un ciclo de compresión frigorífica, llevando calor de un foco caliente (aire exterior, por ejemplo) mediante energía eléctrica hasta el espacio a climatizar. Son equipos con altos rendimientos estacionales, habitualmente por encima del 200%.
Cuando el calor se extrae de fuentes renovables (aire exterior, agua o subsuelo), se consideran tecnologías parcialmente renovables.
Fuente: Carrier
¿Por qué utilizar la Bomba de Calor?
La bomba de calor y en concreto la aerotermia destaca por ofrecer una fuente de energía limpia, constante y eficiente, ya que, al funcionar con electricidad, evita depender del suministro de combustible como ocurre con el gasóleo o la biomasa y permite la combinación con energías renovables. Gracias a su buen coeficiente de rendimiento (COP), que actualmente se sitúan en las bombas de calor modernas habitualmente por encima de COP=4 (calderas de condensación rendimientos del 100%, cuatro veces menos), consume menos energía que otras alternativas, lo que se traduce en un menor impacto ambiental y reducción de emisiones de CO₂. Además, su instalación es sencilla, ocupa poco espacio, tiene una vida útil larga y no genera residuos al no tener quemadores ni cámaras de combustión.
Sin embargo, supone una elevada inversión inicial, la posible necesidad de aumentar la potencia eléctrica contratada y la instalación de una unidad exterior, que puede afectar la estética o requerir permisos en algunos edificios. Aun así, sus ventajas operativas y sostenibles la convierten en una opción cada vez más popular para climatización eficiente.
Eficiencia energética
A la hora de elegir un sistema de climatización eficiente, los valores SCOP (Seasonal Coefficient of Performance) y SEER (Seasonal Energy Efficiency Ratio) indican el rendimiento estacional del equipo en calefacción y refrigeración, respectivamente. Cuanto más altos sean estos valores, más energía útil se obtiene por cada kWh consumido, lo que se traduce en mayor ahorro económico y menor impacto ambiental. Optar por sistemas con un SCOP y SEER elevados garantiza eficiencia durante todo el año, incluso en condiciones reales de uso, y es un criterio fundamental tanto para cumplir normativas como para acceder a ayudas o certificaciones energéticas.
La etiqueta energética permite identificar de forma clara y rápida el nivel de eficiencia de los equipos de climatización, calefacción y refrigeración. Resume visualmente el cumplimiento de las exigencias mínimas establecidas por las normativas europeas de ecodiseño (ErP). A través de escalas que van de la A+++ a la G, esta etiqueta permite al usuario o proyectista comparar equipos y optar por los más eficientes en función de su SCOP (calefacción) y SEER (refrigeración). Además, es un requisito para cumplir el RITE, acceder a ayudas públicas o mejorar la certificación energética del edificio.
Fuente: Viessman
Categorías de bombas de calor:
Sistemas autónomos (aire-aire): toma energía del aire exterior, se transporta a través de un gas refrigerante a lo largo del circuito y se intercambia ese calor de nuevo con el aire que se va a impulsar a través de unidades interiores que pueden ser SPLITs, de mural, cassette, rejillas en sistemas VRF (Variable Refrigerant Flow).
Descripción Se instala en la parte alta de una pared. Distribuye el aire directamente al espacio. Ventajas
Inconvenientes
Uso típico en edificios
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Fuente: Carrier |
Descripción Integrada en techo falso, distribuye aire en 4 direcciones (360º en algunos modelos). Ventajas
Inconvenientes
Uso típico en edificios
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Fuente: Carrier |
Descripción Unidad oculta en falso techo conectada a una red de conductos que termina en rejillas de impulsión y retorno. Ventajas
Inconvenientes
Uso típico en edificios
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Fuente: Carrier |
Aerotermia (aire-agua): sistema que utiliza el aire exterior como fuente de calor, y, en modo calefacción lo cede al interior como aire caliente. Toma energía del aire exterior y calienta agua que se podrá distribuir a los emisores: radiadores, suelo radiante o fancoils.
Fuente: Viessman
| Tipo de emisor | Descripción | Ventajas | Inconvenientes | Uso típico en edificios |
|---|---|---|---|---|
| Radiadores | Emisores por convección y radiación (normalmente a alta temperatura). |
-Instalación sencilla -Respuesta rápida (buena inercia térmica) -Bajo mantenimiento -Confort bueno |
-No sirven para refrigeración -Rendimiento medio -Ocupan espacio útil |
-Edificios antiguos o rehabilitados con radiadores previos |
| Suelo radiante | Tuberías empotradas en el suelo que irradian calor de forma uniforme (también pueden dar frío). |
-Alto confort -Invisible -Compatible con baja temperatura -Rendimiento muy alto |
-Respuesta lenta (inercia térmica alta) -Instalación costosa -Difícil mantenimiento -Potencia limitada en refrigeración |
-Educativo -Asistencial |
| Fancoils | Equipos con ventilador interno que impulsan aire al recibir agua caliente/fría. |
-Calor y frío -Compactos y discretos -Rendimiento alto -Alto confort, especialmente en refrigeración |
-Consumo de electricidad -Ventilador produce algo de ruido -Mantenimiento periódico |
-Administrativo -Educativo -Sanitario -Asistencial |
Fuente: Carrier
Fuente: Viessman
Las instalaciones aire-agua con bomba de calor, como se muestra en la imagen, utilizan un equipo exterior que capta la energía del aire para calentar agua, la cual se distribuye a distintos sistemas dentro del edificio: un depósito de ACS para agua caliente sanitaria y emisores como fan coils, radiadores o suelo radiante. Esta configuración permite climatizar y abastecer de agua caliente a la vivienda de forma eficiente y sostenible, combinando confort y ahorro energético. Para más información de Aerotermia, pinche aquí.
- Geotermia: aprovecha la temperatura constante del subsuelo para proporcionar calefacción, refrigeración y agua caliente sanitaria de forma eficiente y sostenible. Mediante un sistema de bomba de calor geotérmica, se intercambia calor con el terreno a través de sondas verticales o captadores horizontales, extrayendo energía en invierno y disipándola en verano. Esta tecnología destaca por su elevado rendimiento estacional, su bajo impacto ambiental y su capacidad de funcionar de forma silenciosa y estable durante todo el año, siendo ideal para edificios de gran demanda energética. Para más información de Geotermia, pinche aquí.
Según su funcionamiento técnico, hay que destacar la adición de recuperadores de calor como método para mejorar la eficiencia de los principales sistemas:
- Bomba de calor reversible con recuperación de calor son capaces de recuperar energía entre zonas con distintas demandas térmicas, aumentando la eficiencia del sistema.
- Sistemas VRF con recuperación de calor: sistemas de caudal variable que conectan múltiples unidades interiores a una exterior, usando solo dos o tres tuberías y permiten calentar y enfriar simultáneamente distintas zonas del edificio, recuperando calor entre zonas en régimen opuesto.
Sinergia con Fotovoltaica
En una rehabilitación energética, es posible incorporar una bomba de calor combinada con una fuente de energía renovable, como la energía fotovoltaica, para cubrir tanto las necesidades de calefacción en invierno como de refrigeración en verano. Esta integración permite reducir considerablemente el consumo energético de la red eléctrica, ya que la electricidad generada por los paneles solares alimenta en parte o totalmente el funcionamiento de la bomba de calor, disminuyendo así el impacto en la factura energética. Se trata de una solución eficiente, sostenible y cada vez más accesible.
En el siguiente documento de CNI podemos encontrar información detallada de aerotermia y sistema mixto con fotovoltaica:
Accede al documento aquí
Para más información de Fotovoltaica, pinche aquí.
¿En qué casos aparece?
Por lo general, los edificios de tipo educativo no poseen de instalación de refrigeración, debido a la coincidencia del periodo vacacional con el de refrigeración.
Optimización
Free-cooling: sistema de compuertas y sensores que, con determinadas condiciones exteriores e interiores, introduce aire exterior frío para climatizar sin activar el compresor, reduciendo el consumo energético
Documentos para incluir:
- Reglamento de instalaciones térmicas de los edificios (RITE) – IDAE
- Guía IDAE – La Bomba de calor (2023)
Enlace a catálogos:
– Bombas de calor aire-agua:
- Catálogo Carrier – Bombas aire-agua (PDF)
- Carrier – Sistemas monobloc 30AWH
- Video explicativo – Bomba de calor aire-agua
- Viessmann – Vitocal 250-A
– Unidades interiores de mural:
– Unidades interiores cassette:
– Unidades interiores conductos/rejillas:
– Unidades interiores fancoil:
