Periodo de amortización de la bomba de calor

Contenido:

Periodo de amortización de una bomba de calor.
Características del sistema, información de expertos.
Amortización de una bomba de calor para calefacción doméstica.
¿Cómo funciona una bomba de calor?
¿Qué es una bomba de calor?
¿En cuánto tiempo se amortiza la inversión en una bomba de calor?
Conclusiones.

Sin duda, la decisión de instalar una bomba de calor es bastante compleja y plantea muchas preguntas: ¿merece la pena invertir en esta tecnología, es rentable, cuál es el plazo de amortización de una bomba de calor? Por eso, antes de tomar una decisión de este tipo, conviene consultar a un especialista.

La bomba tiene sus propias características de funcionamiento; puede servir no sólo como fuente de calor en invierno, sino también proporcionar refrigeración en verano. Por lo tanto, la instalación de una bomba de calor debe considerarse conjuntamente con otros sistemas de la casa. Durante la temporada de calefacción, el calor se pierde de la casa a través de las paredes exteriores, el suelo y el tejado, y a través de las ventanas. Cuanto más eficiente y mejor sea el aislamiento de la casa, y cuanto mejores sean las ventanas, menor será la pérdida de calor a través de ellas en invierno.

Un sistema así requerirá una caldera o bomba de calor más pequeña, lo que reducirá considerablemente los costes de funcionamiento. En una casa moderna, también es importante disponer de un sistema de ventilación que garantice aire fresco y unas condiciones de vida confortables. Calentar el aire fresco en invierno puede consumir una cantidad importante de energía calorífica (por término medio, el 30% de la pérdida de calor de todo el edificio), por lo que instalar un sistema de ventilación con recuperación también reducirá considerablemente los costes. Y, por supuesto, todos estos sistemas pueden combinarse eficazmente con una bomba de calor.

Lo que hay que tener en cuenta

Si ya utiliza un sistema con caldera de gas para la calefacción, con las tarifas actuales del gas natural y la electricidad, la instalación no le garantizará un ahorro inmediato de costes significativo. Sin embargo, un sistema combinado basado en una bomba de calor y una caldera de gas le proporcionará sin duda una mayor independencia y comodidad, la posibilidad de elegir su fuente de calor en función de las tarifas del gas natural y la electricidad en el futuro, ya que la bomba es una inversión en su independencia durante muchos años.

Sin embargo, si actualmente utiliza una caldera eléctrica para calentar su casa, una bomba de calor será una opción fiable para reducir significativamente la energía eléctrica consumida y ahorrar dinero en sus facturas de electricidad varias veces.
Se amortizará antes que calentar con una caldera de pellets o una caldera de leña.

Las calderas de combustible sólido requieren importantes recursos y tiempo para limpiarlas durante el funcionamiento, garantizar la composición del combustible (troncos o pellets) y limpiar a tiempo la chimenea de hollín. Para una bomba de calor, lo único que importa es la disponibilidad de la energía eléctrica necesaria.

La figura muestra los costes de funcionamiento aproximados para calentar una casa de ¹⁵⁰ m2 en Kiev con un nivel medio de aislamiento utilizando distintos tipos de combustible.

También hay que señalar que se trata de una fuente de calefacción respetuosa con el medio ambiente. Durante el funcionamiento de la bomba de calor, no hay "chimenea", no hay emisiones de sustancias nocivas que destruyen la capa de ozono de nuestro planeta, y la instalación será una decisión responsable en relación con nuestras generaciones futuras.

Cuando piense instalar una bomba de calor, hágase 5 preguntas importantes:

¿Dispone la casa de aislamiento térmico de alta calidad para minimizar la pérdida de calor en invierno?
¿Cuál es la potencia eléctrica disponible para instalar la bomba?
¿Es posible hacer funcionar el sistema de calefacción a una temperatura no superior a +55 °C?
¿Es necesario instalar una segunda caldera (de reserva)?
¿Es posible utilizar la bomba de calor no sólo para calefacción y calentamiento de agua caliente, sino también para refrigeración?

Características del sistema

El periodo de amortización y el rendimiento de la bomba de calor dependen de la temperatura del fluido caloportador. Según el modelo y el tipo, pueden calentar el refrigerante a temperaturas de +60...+70°C. Sin embargo, el rendimiento de la bomba de calor depende directamente de la temperatura de alimentación: cuanto menor sea la temperatura de alimentación de la bomba de calor, mayor será su rendimiento y menor será la energía eléctrica que consuma.

Para calentar agua caliente a una temperatura confortable se necesita una temperatura elevada del fluido caloportador. Pero el sistema de calefacción de una bomba de calor debe ser de baja temperatura. Y cuanto más baja sea la temperatura del medio caloportador en el sistema de calefacción, más eficaz será el funcionamiento de la bomba de calor.

La tabla muestra un ejemplo del valor COP de una bomba de calor aerotérmica a diferentes valores de la temperatura del fluido caloportador y de la temperatura del aire exterior.

Para un funcionamiento fiable de la bomba de calor, es necesario disponer de una reserva de la potencia eléctrica necesaria. Si la casa no dispone de toda la reserva de energía eléctrica, es necesario considerar la instalación de una caldera de reserva adicional.
La producción de calor de la bomba aire-agua depende de la temperatura exterior.

Cuanto más baja sea la temperatura, menor será la producción de calor de la bomba de calor. Las bombas de calor aire/agua modernas funcionan a temperaturas exteriores de hasta -25...-27°C. Sin embargo, durante estos periodos, su producción de calor disminuirá significativamente y, en tales casos, también debería considerar la instalación de una caldera adicional de reserva.

Según los expertos, instalar un sistema de bomba de calor tiene muchas ventajas: es una fuente de calor fiable y respetuosa con el medio ambiente, los costes de funcionamiento serán más bajos que cuando se utiliza cualquier caldera, una bomba de calor puede sustituir a los aparatos de aire acondicionado de la casa y también puede ser una fuente de frío en verano.

Pero si decide invertir en una bomba de calor, probablemente se preguntará si será una buena inversión económica y cuál es el periodo real de amortización de una bomba de calor.

Periodo de amortización de una bomba de calor para calefacción doméstica

- se trata de una pregunta bastante importante, ya que en comparación con una caldera de gas estándar, el precio de una bomba de calor es significativamente mayor. Puede obtener el cálculo del periodo de amortización de una bomba de calor de los especialistas pertinentes.

Se basa en una comparación de las tarifas de los vectores energéticos disponibles en cada caso (electricidad, gas natural, pellets, etc.), la capacidad necesaria para los sistemas de calefacción y refrigeración, e incluye tanto las inversiones iniciales como el coste del mantenimiento de los equipos durante su funcionamiento.

¿Qué hay que tener en cuenta?

Al calcular el periodo de amortización de un sistema, los ingenieros calculan la cantidad de energía térmica que necesitará el edificio durante la temporada de calefacción de un año. También se tiene en cuenta el consumo diario de agua caliente para las necesidades domésticas (ducha, baño, etc.) y se calcula la potencia frigorífica necesaria para enfriar la casa en verano.

A partir de estos valores, se selecciona el equipamiento de la sala de calderas y se calcula el consumo de diversos recursos energéticos. Por ejemplo, el consumo de la cantidad necesaria de gas natural durante el funcionamiento de una caldera de gas, el consumo de pellets durante el funcionamiento de una caldera de pellets, o la energía eléctrica consumida durante el funcionamiento de una bomba de calor, la energía eléctrica consumida durante el funcionamiento de los aparatos de aire acondicionado en verano para refrigerar la casa.

Al calcular la amortización, también se calculan los costes anuales de mantenimiento del sistema y de la sala de calderas. Es importante señalar que el sistema aire-agua no requiere ningún permiso, y que el mantenimiento es lo más sencillo posible y consiste sobre todo en vigilar los parámetros de funcionamiento de la bomba de calor.

El periodo de amortización más corto corresponderá a los sistemas en los que la bomba de calor se utilice no sólo para calefacción, sino también para refrigeración. En el caso del funcionamiento de un sistema de calefacción con temperaturas de refrigerante predominantemente bajas. Tras considerar todos estos factores, podrá determinar el periodo de amortización y el valor financiero del sistema propuesto.

¿Qué es una bomba de calor?

Unabomba de calor es una fuente de calor respetuosa con el medio ambiente, una alternativa a las calderas tradicionales de gas o eléctricas. Durante su funcionamiento, una bomba de calor consume electricidad, pero la convierte en calor con un rendimiento muy elevado. Por ejemplo, una caldera eléctrica, que consume 1 kWh de electricidad, también suministra 1 kWh de energía al sistema de calefacción. En cambio, una bomba de calor, al consumir 1 kWh de energía eléctrica, suministra hasta 5 kWh de calor útil.

Durante el funcionamiento de cualquier caldera, se utiliza la energía procedente de la combustión de distintos tipos de combustible. Por ejemplo, una caldera de gas utiliza la energía térmica liberada durante la combustión del gas natural.

Y durante el funcionamiento de una caldera de este tipo, es necesario pagar por la cantidad de gas que se quema en ella. Las bombas de calor, en cambio, utilizan energía absolutamente gratuita procedente del medio ambiente: aire, agua, suelo, etc.

Por lo tanto, los costes de funcionamiento de una bomba de calor siempre serán inferiores a los de cualquier caldera que queme combustible. Sin embargo, la inversión inicial en un sistema de bomba de calor será mayor, ya que es necesario equipar el sistema para extraer el calor del ambiente.

Existen distintos tipos de bombas de calor: "aire-agua", "agua-agua" y "tierra-agua", en función de cuál sea la fuente de energía de la bomba de calor.

Por ejemplo, una bomba de calor de agua subterránea que utiliza el calor libre de la tierra. Para una bomba de calor de este tipo, debe instalarse un intercambiador de calor especial fuera de la casa, en el suelo, donde el portador de calor se calentará por la temperatura del suelo circundante. Puede tratarse de un intercambiador horizontal o vertical, en el que el portador de calor se calentará a una temperatura de +3...+8°C, que es suficiente para que la bomba de calor funcione eficazmente. Para una bomba de calor agua-agua, normalmente se necesitan dos pozos de agua.

El agua circula de un pozo a otro mediante una bomba sumergible estándar y, a través de un intercambiador de calor, transfiere el calor del agua con una temperatura de +8...+10°C a la bomba de calor. En el caso de las bombas de calor aire-agua, es necesario instalar un intercambiador de calor en forma de unidad exterior fuera de la casa, que se parece a la conocida unidad exterior de un aire acondicionado convencional. Las bombas de calor modernas utilizan eficazmente la energía del aire exterior incluso a temperaturas tan bajas como -25 °C.

La bomba de calor utiliza la energía del ambiente para calentar el agua del sistema de calefacción. Una temperatura del agua de +8 °C o del aire de -10 °C es suficiente para que la bomba de calor funcione eficazmente y caliente el agua del sistema de calefacción hasta +60 °C.

Pero, como hemos dicho antes, el periodo de amortización y la eficiencia de la bomba de calor aumentan a una temperatura más baja del agua en el sistema de calefacción. Por ejemplo, en un sistema de calefacción con suelo radiante, la temperatura del portador de calor es de aproximadamente +35...+40°C, y la temperatura del portador de calor en un sistema de calefacción con radiadores es de una media de +55...+60°C. El consumo eléctrico de la bomba de calor en un sistema con radiadores será al menos el doble que en un sistema con calefacción por suelo radiante.

¿Cómo funciona una bomba de calor?

La bomba de calor se construye sobre la base de un módulo de refrigeración - es un módulo cerrado y sellado, sus componentes principales son dos intercambiadores de calor, un compresor, una válvula termostática (TRV), y la automatización de control. El refrigerante (freón) circula por el módulo de refrigeración.

Un compresor lo hace circular entre dos intercambiadores de calor. La principal propiedad del refrigerante es que puede hervir y convertirse en vapor a bajas temperaturas. Incluso puede hervir a temperaturas inferiores a 0°C. Para describir el funcionamiento de una bomba de calor en términos generales, utilicemos el ejemplo de una bomba de calor agua-agua:

el agua de un pozo con una temperatura de +8°C entra en el primer intercambiador de calor de la bomba de calor, donde transfiere calor al refrigerante. Al mismo tiempo, el agua se enfría a una temperatura de aproximadamente +5°C y se vuelve a vaciar en otro pozo;
el refrigerante en el intercambiador de calor hierve a partir de esta temperatura de +8°C y se convierte en vapor (este intercambiador de calor se denomina evaporador);
el refrigerante en forma de vapor se suministra al compresor, donde se comprime. Durante la compresión, aumenta su temperatura, que puede alcanzar hasta +100°C. Este potencial se utiliza para calentar el agua del sistema de calefacción;
el refrigerante a alta temperatura después del compresor entra en el segundo intercambiador de calor, donde transfiere calor al agua del sistema de calefacción. El refrigerante se condensa y vuelve a convertirse en líquido (este intercambiador de calor se denomina condensador);
a continuación, el refrigerante vuelve al primer intercambiador de calor a través de una válvula de control de temperatura, donde puede volver a tomar calor del agua.

La electricidad que consume la bomba de calor se utiliza para hacer funcionar el compresor de la bomba. Y cuanto mayor sea la temperatura a la que debe comprimirse el refrigerante, mayor será el consumo de energía eléctrica de la bomba de calor.
Si consideramos una bomba de calor aire-agua, el calor del refrigerante se transfiere desde el aire exterior en el primer intercambiador de calor (evaporador). Esto ocurre en la unidad exterior de la bomba de calor, que se instala en el exterior. Para aumentar la eficacia del funcionamiento, la circulación de aire a través del intercambiador de calor se realiza mediante ventiladores.

¿En cuánto tiempo se amortiza la inversión en una bomba de calor?

Normalmente, el plazo de amortización de un sistema de bomba de calor oscila entre 5 y 10 años, en función de las fuentes de energía disponibles (gas natural, electricidad, pellets, etc.) y de sus tarifas.

En obra nueva, las inversiones en una bomba de calor pueden ser comparables a las inversiones en una conexión de gas natural (documentación de diseño, tendido de tuberías, compra de una caldera de gas).

Hay que tener en cuenta que la bomba de calor que estamos considerando presenta una serie de ventajas evidentes frente a otras fuentes de calor tradicionales.

Por supuesto, esta solución no es absolutamente rentable en todos los aspectos, por lo que muchas personas aún dudan en comprar una bomba de calor. Esto se debe principalmente al elevado coste de un sistema de este tipo en comparación con las calderas convencionales.

Las ventajas de las bombas de calor suelen ser

costes de funcionamiento mínimos de este tipo de sistemas
comodidad y seguridad de uso
respeto del medio ambiente: no hay chimenea en la casa
independencia de las fuentes de energía tradicionales
no hay necesidad de almacenar y guardar combustible (leña)
calefacción y refrigeración con un solo aparato
alta fiabilidad de funcionamiento.

Conclusiones:

El periodo de amortización de una bomba de calor y las inversiones en ella pueden variar. El período de amortización de 5-10 años puede parecer bastante largo, pero sin duda será una inversión fiable en su independencia, fiabilidad y comodidad de funcionamiento durante muchos, muchos años.

Por ello, una inversión de este tipo será realmente la más rentable para muchos en términos de precio y eficiencia.

https://mycond.ua/blog/perevagy-teplovyh-nasosiv-mycond

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