A nuestro alrededor está el calor del sol: en el aire, en el agua subterránea y en el suelo. Entonces, ¿por qué no usar este calor para calentar el agua y luego toda la casa? La bomba de calor se utiliza para este propósito, y la calefacción con bomba de calor es uno de los sistemas de calefacción más innovadores y respetuosos con el medio ambiente. Existen diferentes tipos de bombas de calor, pero cada una de ellas produce energía para calefacción central. no quemando madera, carbón o gas, sino mediante complejos procesos técnicos. Solo se necesita una pequeña cantidad de electricidad para funcionar.
Si está buscando una empresa que seleccione la bomba de calor más adecuada para usted, utilice el servicio de búsqueda de contratistas, disponible en KB.pl. Después de completar un breve formulario, obtendrá acceso a las mejores ofertas.
Calefacción con bomba de calor: eficiente y ecológica
El principio de funcionamiento de las bombas de calor y la fuente de energía.
Una bomba de calor es un dispositivo que utiliza la energía térmica almacenada en el medio ambiente. Los tipos de bombas de calor se distinguen según la fuente de calor utilizada:
- energía térmica del aire - bomba de aire,
- energía térmica de los cursos de agua subterráneos,
- energía térmica acumulada en el suelo - bomba de suelo.
El funcionamiento de una bomba de calor se puede imaginar fácilmente invirtiendo el funcionamiento de los equipos de refrigeración. La energía se toma de un lugar y se transporta a otro, donde el calor se transfiere a la calefacción central. o ACS. La bomba de calor consta de los componentes principales:
- Evaporador - un intercambiador de calor en el que el medio de trabajo recibe energía de la primera fuente (inferior) y se evapora.
- Compresor - el refrigerante en forma de vapor es aspirado por el compresor, lo que aumenta su presión y temperatura.
- Condensador - un intercambiador de calor en el que el medio comprimido y caliente transfiere energía a la segunda fuente (superior) y se condensa.
- Válvula de expansión - regula la cantidad de refrigerante que llega al evaporador. El medio se despresuriza, baja su presión y su temperatura desciende. Así, se completa un ciclo y la bomba de calor inicia otro ciclo mientras el refrigerante circula en un ciclo termodinámico cerrado.
El refrigerante tiene un punto de ebullición particularmente bajo y, por lo tanto, comienza a evaporarse muy rápidamente. El compresor reduce el volumen de vapor y, en consecuencia, eleva su presión y temperatura al valor requerido en el sistema de calefacción.
Dado que es difícil exigir que las bombas de calor funcionen según el principio de movimiento perpetuo, es necesaria una cierta cantidad de energía en forma de electricidad para mantener la circulación cíclica del medio. En condiciones favorables, la bomba de calor puede aumentar cuatro o cinco veces la electricidad consumida. Esto significa que se requiere aproximadamente del 20 al 25% de la electricidad para que una bomba de tierra o de aire funcione correctamente.
Llegados a este punto, me viene a la mente una solución ideal que reducirá el coste de calefacción de la casa, es decir, la instalación fotovoltaica. Al pagar el costo de la instalación fotovoltaica una vez, puede permitirse ignorar el aumento del precio de la electricidad de la red.
Calefacción desde el suelo y el aire con bombas de calor: ventajas y desventajas.
Sabiendo cómo funciona una bomba de calor, puede ver fácilmente una serie de ventajas de dicha calefacción:
- Tanto la bomba de aire como la bomba de tierra pueden funcionar de una manera muy eficiente, es decir, con un bajo consumo de energía primaria y, en consecuencia, unos costes operativos relativamente bajos.
- Además, la electricidad necesaria para accionar las bombas de calor se puede obtener de forma totalmente respetuosa con el medio ambiente y sin ningún impacto negativo sobre el clima.
- Calentar con una bomba de calor es extremadamente conveniente, es decir, es completamente automático y tiene la reputación de no necesitar prácticamente mantenimiento.
- La durabilidad de los dispositivos es realmente larga.
- No hay motivo de preocupación por la disminución de las reservas de combustibles fósiles. La electricidad para la bomba de calor siempre está disponible, incluso de energía fotovoltaica. El aumento de los precios de la electricidad también plantea un riesgo menor de altos costos de calefacción que, por ejemplo, los precios del combustible para calefacción.
- En muchos casos, la bomba de calor también permite enfriar el edificio en verano.
- Todos los tipos de bombas de calor protegen los recursos de los portadores de energía fósil y no emiten sustancias nocivas para el medio ambiente.
Como dice la máxima latina: "nihil est ab omni parte beatum", Así que la calefacción con bomba de calor también tiene sus lados positivos:
- Costos de instalación relativamente altos.
- Altos costos de electricidad en caso de una planificación de instalación incorrecta.
- Algunas variantes de calefacción con bomba de calor, en relación con el coste de la energía primaria, pueden resultar no mucho mejores que una caldera de calefacción convencional.
- Si la electricidad proviene de una central eléctrica de carbón y no de fuentes de energía renovables, la importancia ambiental de la bomba de calor se reduce significativamente. En el caso de una bomba de calor eléctrica de baja eficiencia con una carga ecológica, las emisiones de CO2 por año, por unidad de energía térmica, puede exceder las emisiones de una caldera de condensación eficiente a gas natural.
Tipos de bombas de calor en función de la fuente de energía
Bomba de aire - bomba de calor aire-agua
La fuente de energía de esta bomba de calor es el aire exterior. El dispositivo se asemeja a un acondicionador de aire y, de hecho, cuando se utiliza para calentar habitaciones o para preparar agua caliente sanitaria, también puede enfriar en verano. Estas son bombas denominadas reversibles. La bomba de calor aire-agua tiene una gran ventaja como calefacción: el calor contenido en el aire es inagotable, la emisión de sustancias nocivas es nula y la fuente de energía está disponible en todo momento.
Bombas de calor recomendadas a buenos precios
La bomba de aire funciona aspirando aire calentado por el sol y transfiriéndolo al intercambiador de calor del sistema de calefacción. A continuación, el aire usado se devuelve a la atmósfera. Las opiniones de que la bomba de aire solo puede funcionar a temperaturas positivas no son ciertas. El rango de temperatura para este tipo de dispositivos es de -25 ° C a + 45 ° C. En el pasado, -5 ° C se consideraba el límite de temperatura más bajo, pero el nuevo tipo de compresores permite que la bomba de calor funcione también en condiciones invernales.
Aunque el calor en el aire existe hasta la temperatura del cero absoluto, es decir, -273 ° C, no se puede contar la eficiencia económica de la bomba de aire durante las heladas severas. Se necesita electricidad para comprimir el aire y transferir la energía térmica a un nivel superior. Entonces, aunque la fuente de calor, es decir, el aire, se obtiene sin costo, el accionamiento de la bomba puede resultar muy costoso. Calentar tu hogar se convertirá prácticamente en calefacción eléctrica.
Las bombas de calor aire-agua más populares que reciben comentarios positivos incluyen:
- Hewalex - precios desde PLN 19 744,
- LG - 16900 PLN,
- Panasonic - precios desde 27 230 PLN.
Ventajas de la bomba de aire:
- Costos operativos más bajos que los de calefacción a gas o aceite.
- Posible instalación externa de la bomba.
- Requiere poco espacio (aprox.1 m2).
- Trabajo respetuoso con el medio ambiente, especialmente con el uso de electricidad de RES.
- Total independencia del combustible.
Desventajas de la bomba de aire:
- Costos de instalación relativamente altos.
- El dispositivo es ruidoso.
- Mayores costes de electricidad en comparación con otros tipos de bombas de calor. La temperatura del aire exterior fluctúa mucho y la bomba requiere más energía que una bomba de tierra para un funcionamiento estable.
Bomba de agua - bomba de calor de agua a agua
La fuente de energía de esta bomba son los cursos de agua subterráneos. Una bomba sumergible toma agua de un pozo, el agua emite calor en un intercambiador de calor y se transfiere al otro pozo hacia el curso de agua. La condición de funcionamiento estable de un sistema de calefacción basado en el calor contenido en el agua subterránea es una eficiencia suficientemente alta de los cursos de agua. La temperatura constante del agua subterránea de 7-12 ° C contrasta con la temperatura en constante fluctuación del medio de calentamiento de las bombas de aire.
Los precios de las bombas de calor agua-agua que muestran opiniones positivas ascienden aproximadamente a 14.000 PLN - 20.000 PLN, dependiendo del área de la casa con calefacción. Sus principales ventajas son:
- Buen grado de eficiencia; La energía eléctrica utilizada para impulsar la bomba se multiplica por al menos cuatro veces en comparación con la energía térmica suministrada por la bomba.
- La bomba de calor agua-agua puede calentar la casa por sí sola; no se necesita una fuente de calor adicional.
- Los costos operativos son tan bajos que la depreciación de la instalación es posible después de 10-12 años.
- Los costes de calefacción con una bomba de calor de agua a agua son mucho más bajos que los de la calefacción tradicional con combustibles fósiles.
- La tecnología de la bomba de calor se ha perfeccionado: la calefacción funciona a la perfección, es cómoda y duradera.
- Un sistema de calefacción con bomba de calor agua-agua no requiere, a diferencia de las calderas tradicionales de gas, fuel oil o pellets, almacenamiento de combustible. Por lo tanto, el costo de construir una nueva casa es potencialmente menor.
Bomba de suelo - bomba de calor de agua salada
La calefacción desde el suelo es la solución más eficaz. La fuente de calor en este tipo de bombas es la energía solar acumulada en el suelo. Se necesita un intercambiador especial para extraer el calor del suelo y transferirlo al sistema de calefacción. Prácticamente es una tubería enterrada en el suelo, formando un bucle. Un líquido llamado salmuera circula en el tubo. En el evaporador de la bomba, la temperatura del líquido desciende por debajo de la temperatura del suelo. A medida que fluye en el suelo, la salmuera absorbe calor y aumenta su temperatura nuevamente; el ciclo se repite. Los intercambiadores de calor se pueden construir de dos formas:
Intercambiador horizontal
Se trata de tuberías de plástico colocadas horizontalmente en forma de bucle a una profundidad de 0,2-0,5 m por debajo del nivel de congelación, generalmente alrededor de 1,5 m. A esta profundidad, la temperatura del suelo es aproximadamente constante y asciende a 7-8 ° C . La bomba del compresor eleva la temperatura del medio circulante (solución de glicol) a + 35 ° C con un factor de eficiencia de la bomba de 4, lo que significa cuatro veces la energía eléctrica consumida.
Las distancias entre las secciones de tubería deben mantenerse en el rango de 0,4 ma 1,2 my deben adaptarse al tipo de suelo. En resumen, los huecos deben ser de tal tamaño que permitan una rápida reposición (regeneración) del calor del suelo. Naturalmente, la salida de calor del intercambiador no depende de la longitud de la tubería, sino directamente del tamaño de la superficie sobre la que se coloca. Por lo tanto, los espacios demasiado pequeños (se debe utilizar una tubería más larga y, por lo tanto, una mayor potencia de la bomba de circulación) y los espacios demasiado grandes (menos calor recibido y menor potencia del intercambiador) son perjudiciales.
Intercambiador vertical
Los tubos de plástico en forma de una letra "U" estrecha se insertan en pozos verticales de hasta 150 m de profundidad. Se hacen dos o tres de estos pozos para calentar una casa unifamiliar. Una bomba sumergible empuja la salmuera, que se calienta gradualmente en el suelo. Al contrario que el intercambiador horizontal que ocupa varios cientos de metros cuadrados, el intercambiador vertical cubre varias docenas de metros cuadrados. Todo lo que necesita es una cantidad suficientemente grande de refrigerante (salmuera).
Bomba de calor en una casa nueva y antigua
Las bombas de calor son más eficientes cuando trabajan a baja temperatura del medio en el circuito de calefacción central. Una temperatura de hasta + 35 ° C se considera tal. Por supuesto, la bomba de calor puede alcanzar la temperatura de retorno incluso por encima de + 50 ° C, pero esto se hace a expensas de una cantidad considerable de electricidad. Los sistemas de calefacción de baja temperatura (piso, pared y techo) funcionan mejor con bombas de calor.
La calefacción con bomba de calor también es posible en edificios antiguos. En primer lugar, cuando se planea una renovación importante de la casa, combinada con la sustitución de la calefacción por calefacción de superficie. Para que los radiadores tradicionales funcionen con bomba de calor, es necesario convertir su tamaño en nuevos parámetros de temperatura. En la práctica, esto significa que los radiadores en las paredes son mucho más grandes y gruesos que antes. Cada instalación con bomba de calor requiere cálculos detallados y una ejecución cuidadosa. La instalación del radiador se puede mejorar fácilmente agregando un radiador o reemplazándolo por uno más grande, mientras que la instalación de la superficie no se puede corregir prácticamente.
