Preguntas frecuentes sobre bombas de calor de aire a agua

Las bombas de calor son un tipo de sistema de calefacción y refrigeración que son populares por su versatilidad y eficiencia. Son diferentes a los equipos de aire acondicionado estándar, y el término 'bomba de calor' a veces se usa como un término general para varios tipos de sistemas HVAC. Así que, para esta publicación, nos proponemos responder preguntas como:

P. ¿Qué es una bomba de calor?

Una bomba de calor es una tecnología bien establecida y altamente eficiente, alimentada por electricidad, utilizada para la calefacción y refrigeración del espacio, calentamiento de agua y secado de ropa. Las bombas de calor usan refrigerante y tecnología muy similar a la de un aire acondicionado común, pero, a diferencia de los acondicionadores de aire, las bombas de calor también pueden proporcionar varios tipos de calefacción para tu hogar.

P. ¿Cuáles son los diferentes tipos de electrodomésticos y equipos de bomba de calor utilizados en los hogares?

A. Las bombas de calor se utilizan comúnmente en los hogares para calefacción y refrigeración de espacios, así como para calentar agua. Las bombas de calor más comunes utilizadas para la calefacción y refrigeración de espacios (a veces llamadas 'condicionamiento de aire') intercambian calor entre el aire interior y exterior, y se denominan sistemas de 'fuente de aire' o 'aire-a-aire'. Los calentadores de agua con bomba de calor se conocen como sistemas de 'aire-a-agua' y se instalan por separado para calentar agua para duchas y fregaderos, al igual que los calentadores de agua tradicionales. Las bombas de calor geotérmicas utilizadas para el condicionamiento de aire (ver detalles a continuación) son sistemas de 'agua-a-aire' o 'agua-a-agua'. Finalmente, la tecnología de bomba de calor también se utiliza en electrodomésticos secadores de ropa.

P. ¿Cuáles son las ventajas de las bombas de calor?

A. A diferencia de los sistemas que queman gas para generar calor, las bombas de calor no liberan gases de efecto invernadero a la atmósfera durante su funcionamiento. Las bombas de calor pueden funcionar con electricidad generada por sistemas solares en el techo o fuentes de utilidad. Dependiendo de la eficiencia de tu sistema actual y si también realizas mejoras en los conductos y otras medidas de sellado, es probable que tu factura anual de servicios públicos sea menor con un sistema de bomba de calor. El enfoque más práctico es reemplazar sistemas antiguos que están listos para fallar con sistemas de bomba de calor generalmente más eficientes. Los costos del proyecto deberían ser aproximadamente entre 600 y 2,700 dólares menos para reemplazar tanto un aire acondicionado como una caldera con una bomba de calor, en lugar de hacerlo con un aire acondicionado y caldera nuevos. Estos costos se promediaron sobre una gama de eficiencias y tamaños y se derivaron de manuales de estimación y una encuesta a contratistas.

¿Q. Hay incentivos para las bombas de calor?

¡A. Sí! En el condado de Yolo, el nuevo programa TECH Clean California permite que los contratistas participantes ganen entre $3000 y $4800 en devoluciones de dinero por bombas de calor para acondicionamiento de aire, dependiendo de los combustibles y la eficiencia de los sistemas existentes, además de devoluciones adicionales si se realizan sellado de conductos y cálculos detallados de dimensionamiento. También están disponibles devoluciones de hasta $3800 por calentadores de agua con bomba de calor, los cuales pueden ser instalados por fontaneros, y, para viviendas multifamiliares, hay un bono adicional de $2800 por actualizaciones necesarias en los paneles eléctricos. Se ofrecen incentivos similares para apartamentos multifamiliares. Busque contratistas participantes en el sitio web del programa TECH.

Los nuevos incentivos del programa TECH están diseñados para complementar el existente Programa de Devolución de Dinero para Hogares Cómodos a través de PG&E cuyo sitio web muestra ambas devoluciones lado a lado.

P. ¿Por qué debería hacer un plan para reemplazar mis sistemas existentes con bombas de calor ahora?

A. Si esperas a que se produzca una avería, es probable que necesites un nuevo sistema rápidamente, lo que no te da tiempo para elegir la bomba de calor adecuada para ti. Si tu aire acondicionado tiene más de 15 años, o especialmente si está fallando, obtener tres ofertas de contratistas participantes ahora te permitirá evitar decisiones estresantes en una situación urgente. Además, los incentivos nunca han sido mejores: el programa TECH está programado para finalizar en diciembre de 2025 (el Programa Hogar Cómodo, que constituye una parte mucho menor de los incentivos, se renueva anualmente).

P. ¿Hay otras cosas que debería considerar?

¡A. Absolutamente! Especialmente si estás en una casa antigua y las ductos están en el ático, deberías considerar seriamente quitar la aislaración del techo, sellar las fugas de aire en el techo y reemplazar los ductos con nuevos aislados al menos a R-6. Los ductos deben instalarse de manera que descansen sobre el piso del ático, luego se puede colocar nueva aislaración R-49 (o mejor) sobre los ductos para proporcionar un aislamiento adicional. Las líneas de ductos también se pueden acortar para reducir el área de superficie y las pérdidas térmicas. Finalmente, en lugar de instalar un sistema del mismo tamaño que antes, el nuevo bomba de calor debe dimensionarse teniendo en cuenta la reducción de la carga de calefacción y refrigeración y las pérdidas de ductos reducidas. Estas son las cosas más importantes que puedes hacer para reducir el uso de energía en tu hogar y los costos anuales, y mejorar el confort.

¿Q. He estado escuchando mucho sobre “mini splits”? ¿También son bombas de calor?

A. Sí. La mayoría de las casas unifamiliares tienen un sistema central de calefacción y refrigeración que sirve a cada habitación mediante conductos que entregan aire a través de rejillas. Tanto los sistemas tradicionales como los sistemas de bomba de calor pueden usar conductos, pero en la última década también se han vuelto comunes las bombas de calor "mini-escisión" o "sin conductos". Las mini-escisiones tienen menos capacidad de calefacción y refrigeración que los sistemas de bomba de calor con conductos centrales y normalmente solo sirven una o dos habitaciones que por diversas razones son difíciles de calentar o enfriar con un sistema central con conductos. Usando "cabezales" montados en la pared o el techo, las bombas de calor mini-escisión tienden a ser más eficientes. Sin embargo, la mayoría de las casas requerirían más de una unidad para cubrir múltiples habitaciones, y el costo de tratar toda una casa de esta manera podría volverse prohibitivo. A pesar de estas diferencias, las mini-escisiones funcionan bajo los mismos principios que las bombas de calor y son elegibles para rebates similares.

P. ¿Qué son los sistemas "hibridos" o de doble combustible?

A. Cuando las temperaturas se acercan al punto de congelación, las bombas de calor de "fuente de aire" pueden ser menos eficientes porque necesitan detenerse para descongelar la bobina exterior (al invertir el ciclo y pasar brevemente al modo de enfriamiento para derretir el hielo de la bobina). Una forma de abordar esta limitación son los sistemas híbridos o de doble combustible. Los sistemas híbridos o de doble combustible incluyen una caldera de gas natural para cubrir los momentos en que las bombas de calor no pueden proporcionar suficiente calefacción rápidamente o de manera eficiente (en días más fríos o cuando se recupera de un retroceso nocturno o de vacaciones). Los sistemas híbridos pueden ofrecer tranquilidad a las personas reacias a eliminar completamente el gas natural.

P. ¿Cuánto me costará si tengo que actualizar mi servicio eléctrico?

A. Las viviendas construidas antes de 1990 pueden requerir aumentar la capacidad del servicio eléctrico para acomodar la carga adicional de los sistemas de bomba de calor. Si tu tablero eléctrico existente está calificado para 200 amperios o más, con raras excepciones, debería soportar un sistema de calefacción y refrigeración por bomba de calor, una caldera de agua por bomba de calor y un cargador para vehículo eléctrico. El costo para actualizar el servicio eléctrico promedio es de alrededor de $3,000. Para viviendas más antiguas servidas por cables aéreos o para viviendas más nuevas con servicio subterráneo con cables corriendo a través de conducción, el costo es relativamente bajo. Los cambios de servicio son más altos donde los cables están enterrados directamente y debe instalarse nueva conducción y cables.

P. ¿Necesito tiras de calor de resistencia eléctrica como parte de mi sistema de bomba de calor?

Las tiras de calor son un sistema auxiliar de calefacción menos eficiente que a veces instalan los contratistas para proporcionar calefacción suplementaria durante el clima muy frío (y durante los ciclos de descongelación de las bombas de calor). Algunos contratistas creen que las tiras de calor no son necesarias en nuestro clima si los sistemas se diseñan correctamente con cálculos de carga precisos, especialmente si los conductos están en el espacio condicionado o están bien sellados e isolados en el ático. Las bombas de calor mini-partidas con compresores de velocidad variable no utilizan tiras de calor. Las tiras de calor también requieren un circuito dedicado de 240v, lo que aumenta los costos.

P. Estoy construyendo una nueva casa, ¿qué tipo de sistemas de calefacción debería considerar?

A. Desde la perspectiva de reducir las emisiones de gases de efecto invernadero, el acondicionamiento de aire y el calentamiento de agua eléctricos son las únicas opciones. Pasar completamente a la electricidad con bombas de calor y cocinas de inducción es más caro de instalar, pero — para la construcción nueva de viviendas — ese costo se compensa al eliminar el costo de instalar tuberías de gas. Además, los cargos continuos por el servicio de gas, ya sea que se consuma gas o no, se eliminan. Dado que las nuevas viviendas deben tener sistemas solares en el techo en California, la generación de electricidad en el lugar probablemente reducirá los costos operativos.

¿Q. Cómo funcionan las bombas de calor?

A. Así como el agua fluye cuesta abajo bajo la fuerza de la gravedad, el "calor" fluye naturalmente hacia el "frío" bajo las fuerzas termodinámicas. Y al igual que la electricidad puede hacer funcionar una bomba de agua para llevar el agua cuesta arriba, también se puede utilizar para mover el calor del frío al caliente utilizando el ciclo de refrigeración. Por ejemplo, los refrigeradores y los acondicionadores de aire extraen calor del interior de una cerradura aislada y lo "bombean" al entorno circundante. Las bombas de calor pueden funcionar en ambos sentidos, es decir, pueden mover el calor del interior al exterior (enfriamiento) y del exterior al interior (calefacción).

Para proporcionar enfriamiento, un compresor ubicado dentro de la unidad exterior de "condensador" comprime el gas refrigerante, aumentando su temperatura. El gas caliente se enfría y se condensa a un líquido al pasar por una bobina refrigerada por un ventilador en el condensador. El líquido enfriado se conduce a otra bobina situada en el manejador de aire interior, donde pasa por un dispositivo de expansión, y mientras el refrigerante vuelve a convertirse en gas, absorbe calor de la bobina. Para proporcionar calefacción, el proceso se invierte, y el refrigerante se condensa en la bobina interior donde libera calor, y el líquido se expande en la bobina exterior donde extrae calor del aire exterior.

La referencia es de Cool David, ¡gracias!