Las bombas de calor son equipos que toman energía del medio ambiente, i.e. aire, suelo o agua, y la transforman en energía utilizable en calefacción. Habitualmente están alimentadas con corriente eléctrica y en menor medida con motores a gas. La ventaja es que, por ejemplo, una bomba de calor con un coeficiente de eficiencia (COP) de 4,0 genera 4 W de energía en calefacción utilizando solamente 1 W de energía eléctrica sin costes adicionales.
Circuito cerrado.
El principio técnico de la bomba de calor se basa en una inversión del principio funcional de un frigorífico: un medio refrigerante extrae el calor del medio ambiente y se evapora a continuación. Después se comprime el refrigerante en un compresor. El calor acumulado se transfiere al agua de calefacción, condensándose de nuevo el medio refrigerante y completándose el ciclo a través de la expansión para poder volver a tomar energía del medio.
Un tándem muy potente.
Las bombas de calor constituyen una alternativa muy eficiente, especialmente cuando se combinan con elementos emisores de baja temperatura adecuadamente dimensionados (superficies radiantes –suelos, paredes, techos-, fancoils, radiadores de baja temperatura, etc.), que no precisan temperaturas de salida muy elevadas y trabajan en periodos continuados y de alta inercia.
Sin apenas emisiones.
Las bombas de calor eléctricas no generan emisiones in situ y pueden utilizar para su funcionamiento electricidad generada mediante fuentes renovables, como hidráulica, eólica, fotovoltaica, etc.
Bombas de calor tierra-agua.
Utiliza un líquido, generalmente agua y anticongelante, para extraer el calor del subsuelo y transferirlo después al agua de calefacción. Alcanzan elevados rendimientos anuales (COP), claramente por encima de 5, y muy por encima en el caso de realizar enfriamiento gratuito aprovechando directamente la temperatura del terreno. Cuentan con sondas verticales y colectores horizontales que toman el calor del suelo o los potenciales térmicos del agua subterránea. Este tipo de bombas de calor están disponibles con o sin acumulador de agua caliente sanitaria incorporado. Gracias a las funciones de refrigeración pasiva o activa también se pueden aprovechar para refrigerar estancias sobrecalentadas en verano.
Bombas de calor agua-agua.
Dado que este tipo de bomba de calor aprovecha el nivel prácticamente constante de la temperatura del agua subterránea, alcanza máximos índices anuales de funcionamiento superiores incluso al anterior grupo, dada la mayor capacidad de intercambio del agua frente al terreno. Se requiere para ello un evaporador especialmente resistente a la corrosión. Este tipo de bombas de calor se ofrecen también con o sin acumulador de agua caliente, incluyendo en ocasiones como opción la función de refrigeración.
Bombas de calor aire-agua.
Este tipo de bomba de calor aprovecha el aire para trasladar el calor del medio ambiente a la instalación de calefacción. Alcanzan unos índices anuales de rendimiento superiores a 4 y resultan ideales para la reforma y mejora de la calefacción disponible en un edificio, prescindiendo de fuentes de calor adicionales, teniendo en cuenta que el rendimiento medio estacional depende de las condiciones climáticas exteriores. Los equipos reversibles permiten refrigerar mediante la inversión del ciclo.
Especificaciones.
Tanto para colocar sondas verticales como colectores horizontales como fuentes de calor, se debe disponer de suficiente superficie libre, por lo que deberán considerarse los condicionantes de dicha operación.
Reserva de calor para bomba de calor.
Fuentes de calor.
Cuanto mayor sea la temperatura de la fuente de calor, más eficientemente trabajará la bomba de calor. A ello ayudará la estabilidad de la temperatura a lo largo del año y su disponibilidad a largo plazo. Una mayor sencillez de la conexión de la fuente de calor a la instalación disminuye los gastos de inversión para esta ecológica técnica de calefacción.
Colectores de tierra.
Por colector de tierra se entiende una distribución uniforme de tubos plásticos, en un plano horizontal, que se colocan entre 1,2 y 1,5 m bajo tierra en el jardín. La distancia entre los tubos es de 0,5 a 0,8 m. La regla empírica dice que 25 m2 de superficie resultan suficientes para un kilovatio de potencia en calefacción. Una vez colocados los colectores se vuelve a cubrir el terreno. Generalmente no se perjudica el crecimiento de plantas, siempre que se evite plantar árboles de raíces profundas.
Sondas verticales.
Por sonda vertical se entiende un tubo de polietileno en forma de U, doble o simple, que alcanza entre 50 y 150 m de profundidad, por término medio. Aquí la temperatura media anual es estable alrededor de los 10 °C, es decir, un nivel de temperatura relativamente alto. Se calcula aproximadamente 50 vatios de potencia por cada metro de tubo, a falta de un análisis detallado de la transmisividad térmica del terreno. Las sondas terrestres también se pueden aprovechar para el enfriamiento gratuito.
Aire exterior.
Las bombas de calor que aprovechan el aire exterior ofrecen una ventaja muy importante: el aire está disponible en todas partes y no requiere de una instalación específica para su aprovechamiento. Se suprimen las excavaciones sujetas a permisos. Por ello, esta variante resulta ideal para reformas de instalaciones existentes. Los aparatos pueden montarse tanto en el exterior como en el interior, siempre que se conduzca el aire desde el exterior a través de un sistema de conductos.
Principales marcas de bombas de calor.
