¿Conoces la bomba de calor con recuperación de calor?

• ¿Qué es una bomba de calor reversible?
• ¿Qué es un sistema de recuperación de calor?
• Aerotermia con recuperación de calor
• ¿Cómo funciona la aerotermia con recuperación?
• Combinación con sistemas de autoconsumo fotovoltaico

Fuente de la imagen: ©Hogarsense.es

La bomba de calor de aerotermia funciona absorbiendo energía térmica de un lugar, para cederla en otro. En su inicio se diseñaban únicamente para enfriar espacios. Bien fuera una habitación para mayor confort de las personas, o para conservar alimentos, como es el caso de los frigoríficos. Tanto un equipo de aire acondicionado como la nevera, que tenemos en nuestras casas, funciona de forma similar.

Sin embargo, las bombas de calor sufrieron un cambio muy importante cuando se desarrolló la válvula de 4 vías. Con este avance tecnológico se consiguió que un equipo de aerotermia pudiera funcionar en las dos direcciones.

Así, en verano seguía funcionando como hasta entonces. Es decir, captando calor de dentro de nuestras viviendas, para expulsarlo en el exterior. En cambio, en modo invierno se modifica el sentido de circulación del gas frigorífico. Por ello, la bomba de calor absorbe el calor del exterior y lo traslada al interior de nuestra vivienda. Además, se desarrolló la bomba de calor de ACS, con la que podemos calentar agua para uso sanitario.

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La bomba de calor con recuperación de calor es un avance más respecto a los equipos de aerotemia tradicionales. Hasta el desarrollo de esta nueva tecnología, el exceso de temperatura que la bomba de calor de aerotermia absorbe en verano en el interior de nuestra vivienda, se tenía que disipar en el exterior. En cambio, con esta innovación, podemos calentar agua o aportar calefacción a otra estancia.

De este modo, conseguimos un mayor ahorro en el consumo energético. Puesto que el calor que antes se tenía que disipar en el exterior, hoy en día se aprovecha. Lo que supone un ahorro de un 20 % sobre la eficiencia de un equipo de aerotermia sin recuperación. Aumentamos el rendimiento del recuperador de calor para beneficio nuestro.

La bomba de calor con recuperación se diseñó en principio para grandes edificios de oficinas, en los que una parte recibe mucho más sol y, por tanto, se calienta de forma natural mucho. En cambio, otros despachos no reciben apenas sol y en consecuencia es más normal que sean más fríos. Esto provoca que en una parte del edificio se demande refrigeración y en otra calefacción.

Con los antiguos sistemas, se tenía que realizar dos instalaciones independientes para dar servicio a las diferentes demandas de climatización. Con un sistema de bomba de calor con recuperación de VRV, cada oficina puede tener una temperatura diferente. Incluso unas pueden estar en modo verano y otras en modo invierno. Estos equipos disponen de un componente especialmente diseñado que les permite actuar como sistema recuperador de calor.

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Un sistema VRV es una bomba de calor que funciona variando el volumen del gas refrigerante. Estas son precisamente las siglas que lo definen: Volumen de Refrigerante Variable. En inglés se le conoce como VRF o “variable refrigerant flow”. Este tipo de bombas de calor son las que se utilizan para las grandes superficies comerciales o los edificios de oficinas.

Este sistema de climatización por aerotermia cuenta con una unidad exterior, de grandes dimensiones. Esta se une a muchas unidades interiores con una red de tuberías, por las que circula el gas refrigerante. Hasta ahí, su funcionamiento es similar a las bombas de calor domésticas. Sin embargo, tal como indica su nombre, son capaces de variar la cantidad de gas que se deriva a cada unidad interior. Con ello, se controla la temperatura que se quiere en cada estancia.

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Los modelos de aerotermia domésticos que disponen del sistema recuperador de calor no son muchos. Es una tecnología cara por el momento, y pocos fabricantes de aerotermia lo han implementado en alguno de sus modelos para viviendas. Sin embargo, desde hace algunos años es posible disponer de esta innovación en una casa.

Con ella conseguimos un ahorro en el consumo de electricidad, ya que el rendimiento del recuperador de calor es mayor. Esto es porque durante la época estival, cuando necesitamos de refrigeración en nuestro hogar, la bomba de calor recupera ese calor que eliminamos de las habitaciones para calentar el agua sanitaria. Así, podemos decir que es una bomba de calor de ACS que calienta el agua de forma gratuita.

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La forma en que la bomba de calor con recuperación aprovecha la temperatura excedente, se produce en los modelos de aerotermia que disponen de los dos servicios: climatización y agua caliente sanitaria.

Así, una bomba de calor tradicional, o sin el sistema recuperador de calor, únicamente puede atender una demanda a la vez, o dar refrigeración o calentar el ACS. Es decir, en la época estival ponemos en marcha la bomba de calor para refrigerar nuestra casa, oficina o negocio. En modo verano, absorbe calor del interior de la casa para expulsarlo al exterior. Este modo de funcionamiento se representa en el siguiente dibujo con el número ①.

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Por desgracia, cuando tenemos la refrigeración en marcha no se puede generar agua caliente sanitaria. Cuando el agua del depósito está fría, la bomba de calor debe parar el servicio de climatización, cambiar el modo de funcionamiento para calentarla. Por ejemplo, si el agua está a 22 °C y nosotros la queremos a 45 °C.

Esto lo vemos reflejado en el apartado ② del dibujo. Así, dejamos de tener aire acondicionado mientras se calienta el agua sanitaria del depósito. Además, la bomba de calor sigue consumiendo electricidad.

En cambio, si disponemos de una bomba de calor con recuperación, como indica el apartado ③, observamos la gran diferencia de funcionamiento. En estos equipos de aerotermia se ha integrado un dispositivo que aprovecha parte del calor que roba del interior de la vivienda. Este se emplea para calentar el agua sanitaria, en vez de perderse en el aire del exterior.

Así, al mismo tiempo que disfrutamos de una climatización constante, estamos calentando el agua sanitaria. Con ello conseguimos un ahorro de electricidad y aumentamos el rendimiento del recuperador de calor.

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Otra gran ventaja que nos ofrecen algunos modelos de bomba de calor con recuperación es la posibilidad de conexión directa a sistemas fotovoltaicos. De modo que podemos conectar el inversor que controla la instalación de paneles solares con la misma bomba de calor. En estos casos, aprovechamos la generación de electricidad para que la bomba de calor acumule calor en el depósito de ACS.

El sistema es capaz de detectar que se está generando electricidad. Así, aunque no se necesite en ese momento ACS ni climatización, se activa la bomba de calor con recuperación, para dejar preparada la instalación. Para ello, necesitamos dotar la instalación de depósitos acumuladores de agua.

Así, dispondremos de uno para el agua sanitaria y otro para la climatización. Esto permite que se caliente o enfríe el agua que contienen, en función de las necesidades. Cuando se demande algún servicio, tanto de climatización como si queremos ducharnos, dispondremos de la energía almacenada en forma de agua caliente o fría, según las necesidades.

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