Tipos de bomba de calor. ¿Qué sistema elegir?

En una casa con un buen aislamiento térmico, es posible utilizar una bomba de calor eficiente para la calefacción y para la producción de agua caliente sanitaria.
Tipos de bomba de calor

En algunos casos, la bomba de calor también se puede usar para enfriar en los meses de verano. Existen varias posibilidades que merece la pena considerar, sobre todo, seleccionar el tipo de fuente y decidir entre los diferentes sistemas disponibles. Este artículo te ayudará en tu elección.

¿Cómo funcionan las bombas de calor?

Explicado de forma sencilla, el funcionamiento de una bomba de calor se puede comparar con el de una nevera o un congelador. En una nevera, se extrae calor de su interior para reducir la temperatura interna. Sin embargo, el calor extraído tiene que ir a algún sitio: en la parte posterior de la nevera hay una estructura similar a una rejilla metálica con pequeños conductos que liberan calor al aire ambiente. Además de mantener los alimentos frescos, la nevera también calienta parcialmente el espacio que la rodea. Una bomba de calor hace exactamente lo mismo. Extrae el calor de una fuente (aire, agua o suelo) y ese calor extraído se usa para calentar la casa.

Tipos de bomba de calor

Existen diferentes tipos de bombas de calor en función de la fuente y el sistema utilizado para distribuir el calor.

1. El aire exterior como fuente (aerotermia)

  • Bomba de calor aire-aire: el calor se extrae del aire exterior, que se convierte en aire más caliente mediante un intercambiador de calor. Este aire caliente se distribuye por toda la casa por medio de un sistema de circulación de aire (un ventilador y una red de conductos).
  • Bomba de calor aire-agua: en este caso, el aire exterior también se utiliza como fuente, pero el calor extraído se transfiere a un circuito de agua que se puede usar para sistemas de calefacción por suelo radiante, radiadores y agua caliente sanitaria.

El coste de instalar una bomba de calor que utiliza como fuente el aire exterior es menor al de otros sistemas, pero tiene un inconveniente: si el aire exterior es demasiado frío, la eficiencia del sistema disminuye. Los sistemas de aire se utilizan, sobre todo, en zonas de clima templado y no se recomiendan para regiones con inviernos largos y fríos.

2. La tierra como fuente (geotermia)

En una bomba de calor geotérmica, el calor se extrae de la tierra y se convierte en agua caliente. Como la temperatura del subsuelo permanece mucho más estable durante todo el año, la eficiencia de este sistema es mayor, incluso durante los inviernos más fríos. Podemos distinguir dos tipos de sistemas: intercambiadores de calor horizontales y verticales.

  • Intercambiador de calor horizontal: los tubos se instalan a una profundidad específica, por ejemplo, en torno a 1,5 m por debajo del nivel del suelo. Este circuito cerrado transfiere el calor de la tierra a la bomba de calor. La superficie del terreno necesaria para ello debe ser mucho mayor que la del espacio a calentar, por lo que este sistema no es adecuado para terrenos pequeños en ciudades.
  • Intercambiador de calor vertical: se realizan uno o más orificios verticales en el suelo. En cada uno de ellos, se instala una tubería descendente y una ascendente, formando un circuito cerrado. La mezcla líquida que circula por las tuberías extrae el calor del subsuelo y lo transfiere a la bomba de calor. Este sistema se puede utilizar en terrenos con una superficie reducida, siempre que sea posible realizar las perforaciones para las tuberías.

Como el agua que baja es más fría, se puede reducir la temperatura del suelo, disminuyendo así la eficiencia de este sistema a medida que se acerca el final de la temporada de calefacción. Si la temperatura del suelo baja demasiado, se dice que el suelo está agotado. Debe lograrse un equilibrio adecuado entre la extracción de calor del suelo en invierno y el calentamiento natural del suelo en verano. Este equilibrio también se puede lograr invirtiendo la función de la bomba de calor en verano: la casa se enfría y el exceso de calor se transfiere al suelo.

3. El agua como fuente (hidrotermia)

Un curso de agua o, mejor aún, el agua subterránea también se puede aprovechar como fuente de calor. Se perforan dos pozos en el suelo a una distancia razonable el uno del otro. A diferencia de un sistema vertical de intercambiador geotérmico, este es un sistema abierto.

El agua subterránea se bombea desde el primer pozo a la bomba de calor. El calor se transfiere a un intercambiador de calor y el agua de retorno, más fría, se bombea al segundo pozo. Este sistema se puede revertir en verano, usando el agua subterránea más fría del segundo pozo para enfriar la casa. El exceso de calor se almacena en el primer pozo.

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