Tipos de bombas de calor y el tándem perfecto con instalaciones solares
Introducción: La bomba de calor adecuada para cada uso
Cada edificio es único y requiere un sistema de calefacción bien pensado. Las bombas de calor no vienen en un solo modelo – existe una gran variedad de tipos para cada aplicación.
Los tres tipos de bomba de calor más comunes:
- Bomba de calor aire-agua
- Bomba de calor tierra-agua (geotérmica)
- Bomba de calor aire-aire
La denominación siempre indica:
- Primera palabra: Fuente de calor (¿de dónde viene el calor?)
- Segunda palabra: Medio de distribución (¿con qué se distribuye el calor?)
Bomba de calor aire-agua
La variante más popular en el mercado. Extrae calor del aire exterior y lo transfiere al agua de calefacción.
Principio de funcionamiento
Aire exterior (fuente de calor)
│
▼ El ventilador aspira aire
│
Evaporador (absorción de calor)
│
▼ Circuito de refrigerante
│
Condensador (cesión de calor)
│
▼
Agua de calefacción → Suelo radiante / RadiadoresEstructura
- Unidad exterior: Evaporador con ventilador
- Unidad interior: Compresor, condensador, control
- Sistema split: Unidades exterior e interior separadas (frecuente)
- Monobloc: Todo en un solo equipo (más compacto)
Ventajas
La bomba de calor aire-agua destaca sobre todo por su fácil instalación:
| Ventaja | Explicación |
|---|---|
| Instalación económica | Sin perforaciones ni movimiento de tierras |
| Aplicable en cualquier lugar | Sin requisitos especiales del terreno |
| Montaje rápido | Instalada en pocos días |
| Posible en rehabilitaciones | Apta para edificios existentes |
Desventajas
El uso del aire exterior también conlleva algunas desventajas:
| Desventaja | Explicación |
|---|---|
| Eficiencia con frío | Menos eficiente a temperaturas muy bajas |
| Generación de ruido | La unidad exterior puede ser audible |
| Estética | Unidad exterior visible |
| Rendimiento variable | Dependiente de la temperatura exterior |
¿Cuándo es recomendable?
- Solución estándar para la mayoría de viviendas unifamiliares
- Cuando no es posible realizar movimiento de tierras
- Con presupuesto limitado para la instalación
- Para rehabilitaciones de edificios existentes
Bomba de calor tierra-agua (geotérmica)
Esta bomba de calor utiliza la temperatura constante del subsuelo como fuente de calor. También conocida como bomba de calor geotérmica.
¿Qué es la "salmuera"?
Salmuera = Agua + Anticongelante
Esta mezcla circula por tuberías en el subsuelo y transporta el calor a la bomba de calor.
Dos variantes
Colectores horizontales
- Tuberías colocadas horizontalmente bajo tierra (1–1,5 m de profundidad)
- Requiere gran superficie
- Regla orientativa: 1 m² de superficie de colector = ~25 W de potencia
La superficie de colector necesaria depende de la potencia calorífica deseada:
| Potencia calorífica | Superficie necesaria |
|---|---|
| 5 kW | ~200 m² |
| 8 kW | ~320 m² |
| 10 kW | ~400 m² |
Sondas geotérmicas (verticales)
- Perforaciones profundas (40–150 m)
- Menor necesidad de espacio
- Temperatura más constante en profundidad
- Regla orientativa: 1 metro de profundidad = 40–80 W de potencia
La profundidad de perforación necesaria varía según la composición del suelo y la potencia deseada:
| Potencia calorífica | Profundidad de perforación |
|---|---|
| 5 kW | 60–125 m |
| 8 kW | 100–200 m |
| 10 kW | 125–250 m |
Ventajas
El aprovechamiento de la temperatura constante del subsuelo ofrece ventajas decisivas:
| Ventaja | Explicación |
|---|---|
| Alta eficiencia | Temperatura constante del suelo (~10°C) |
| Constante todo el año | Independiente de la temperatura exterior |
| Muy silenciosa | Sin unidad exterior con ventilador |
| Larga vida útil | Los colectores duran décadas |
| SPF más alto | A menudo superior a 4,5 |
Desventajas
La alta eficiencia se compensa con algunas limitaciones:
| Desventaja | Explicación |
|---|---|
| Altos costes de instalación | Movimiento de tierras o perforación costosos |
| Requiere permiso | A menudo necesario para perforaciones |
| Necesidad de espacio | Los colectores requieren gran superficie |
| No siempre posible | La composición del suelo es importante |
¿Cuándo es recomendable?
- Obra nueva con terreno grande (colectores)
- Subsuelo adecuado para perforaciones
- Inversión a largo plazo prevista
- Máxima eficiencia deseada
Bomba de calor aire-aire
La bomba de calor aire-aire transfiere calor directamente a través del aire – sin agua de calefacción.
Conocida como: ¡Aire acondicionado!
Los equipos de aire acondicionado de hoteles o países cálidos son bombas de calor aire-aire. Pueden:
- Calentar (calor de exterior a interior)
- Enfriar (calor de interior a exterior)
Dos variantes principales
Sistema split
- Unidad exterior: Evaporador/condensador
- Unidad interior: Cesión de calor directa al ambiente
- Conectadas por tuberías de refrigerante
Calefacción por aire con recuperación de calor
- Utiliza el aire de extracción como fuente de calor
- El aire fresco se calienta con el calor residual
- A menudo utilizado en casas pasivas
Ventajas
La bomba de calor aire-aire ofrece ventajas sobre todo en edificios bien aislados:
| Ventaja | Explicación |
|---|---|
| Posibilidad de refrigeración | Aire acondicionado en verano |
| Reacción rápida | Calor directamente en el aire |
| Instalación económica | No requiere sistema de calefacción |
| Regulación individual | Cada habitación por separado |
Desventajas
Como calefacción puramente por aire, este sistema también tiene limitaciones:
| Desventaja | Explicación |
|---|---|
| Sin agua caliente sanitaria | Se necesita solución adicional |
| Posibles corrientes de aire | Se impulsa aire caliente |
| Polvo y alérgenos | Importante el filtrado |
| Menos eficiente | Que la aire-agua para calefacción |
¿Cuándo es recomendable?
- Casas pasivas con ventilación controlada
- Calefacción complementaria para habitaciones individuales
- Cuando también se desea refrigeración
- En edificios muy bien aislados
Comparación de los tipos de bomba de calor
Los tres tipos de bomba de calor difieren en varias características importantes:
| Criterio | Aire-agua | Tierra-agua | Aire-aire |
|---|---|---|---|
| SPF típico | 3,0–4,0 | 4,0–5,0 | 2,5–3,5 |
| Costes de instalación | Medio | Alto | Bajo |
| Costes de funcionamiento | Medio | Bajo | Medio |
| Necesidad de espacio | Baja | Alta | Baja |
| Agua caliente | Sí | Sí | No |
| Refrigeración posible | (Con accesorio) | (Con accesorio) | Sí |
| Ruido | Medio | Muy silencioso | Medio |
| Permiso | Raramente | A menudo | Raramente |
El tándem perfecto: Bomba de calor + Instalación solar
¿Qué es mejor que una tecnología sostenible? ¡Dos tecnologías sostenibles combinadas!
La combinación de bomba de calor e instalación solar puede calentar la vivienda de forma completamente CO2-neutral.
¿Por qué encajan tan bien?
Las dos tecnologías se complementan idealmente, como muestra este resumen:
| Componente | Proporciona | Necesita |
|---|---|---|
| Instalación solar | Electricidad | Sol |
| Bomba de calor | Calor | Electricidad |
La instalación solar produce electricidad durante el día – justo cuando la bomba de calor trabaja.
Funcionamiento de la combinación
Módulos solares
│
▼ Electricidad solar
│
Inversor ──────┬──► Bomba de calor
│
├──► Hogar
│
└──► Batería de almacenamiento (opcional)Ventajas de la combinación
La combinación de ambos sistemas aporta numerosas ventajas:
| Ventaja | Explicación |
|---|---|
| Calefacción CO2-neutral | Con electricidad solar propia |
| Menores costes de funcionamiento | La electricidad propia cuesta menos |
| Independencia | Menor consumo de red |
| Subvencionable | Ayudas estatales |
| Simbiosis | Los sistemas se complementan óptimamente |
Desventajas de la combinación
La combinación no está exenta de desafíos:
| Desventaja | Explicación |
|---|---|
| Alta inversión | Dos sistemas a adquirir |
| Problemática invernal | Menos electricidad solar cuando más se necesita calefacción |
| Complejidad | Más componentes que gestionar |
Solucionar el problema del invierno
En invierno la demanda de calefacción es alta, pero la producción solar baja. Soluciones:
- Instalación FV más grande – suficiente rendimiento también en invierno
- Batería de almacenamiento – almacenar energía
- Comportamiento de carga optimizado – cargar batería de día, calentar por la tarde
- Electricidad de red como respaldo – cubrir demanda restante de la red (preferiblemente electricidad verde)
Dimensionamiento para la combinación
Regla orientativa para instalación FV con bomba de calor:
Tamaño normal de FV + 2–3 kWp extra para la bomba de calor
Según la potencia de la bomba de calor, la instalación FV debe dimensionarse correspondientemente mayor:
| Potencia bomba de calor | FV adicional |
|---|---|
| 5 kW | +2 kWp |
| 8 kW | +3 kWp |
| 12 kW | +4–5 kWp |
Configuración de ejemplo
Una vivienda unifamiliar típica podría equiparse así:
| Componente | Dimensionamiento |
|---|---|
| Superficie habitable | 150 m² |
| Bomba de calor | 10 kW (aire-agua) |
| Instalación FV | 10 kWp (incl. demanda bomba de calor) |
| Batería | 10 kWh |
| Autarquía esperada | 60–70% |
Conclusión
| Resumen: La elección del tipo de bomba de calor depende de muchos factores: La decisión por un tipo de bomba de calor depende de diversos factores: | Factor | Mejor tipo |
|---|---|---|
| Espacio limitado | Aire-agua | |
| Máxima eficiencia | Tierra-agua | |
| También refrigeración | Aire-aire | |
| Edificio existente | Aire-agua | |
| Obra nueva + jardín | Tierra-agua |
La combinación con una instalación solar es el tándem perfecto para calefacción sostenible. Con electricidad solar propia, la bomba de calor se convierte en un sistema de calefacción libre de CO2.
La serie completa de artículos sobre bombas de calor
- El anti-frigorífico: ¿Cómo funciona una bomba de calor? – Fundamentos
- Los componentes: Intercambiador de calor, compresor y válvula de expansión – Componentes
- Indicadores clave y dimensionamiento de bombas de calor – COP, SPF y más
- Modos de funcionamiento: Monovalente, bivalente e híbrido – Modos de funcionamiento
- Tipos de bombas de calor y el tándem perfecto con instalaciones solares – Está aquí
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