Preguntas frecuentes sobre bombas de calor aire-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 las unidades de aire acondicionado estándar y el término "bomba de calor" a veces se usa como un término genérico para varios tipos de sistemas de HVAC. Por lo tanto, en esta publicación, intentaremos responder preguntas como:

P. ¿Qué es una bomba de calor?

A. La bomba de calor es una tecnología eléctrica muy eficaz y bien establecida que se utiliza para calentar y enfriar espacios, calentar agua y secar ropa. Las bombas de calor utilizan un refrigerante y una tecnología muy similares a los de un aire acondicionado común, pero, a diferencia de estos últimos, también pueden proporcionar distintos tipos de calefacción para su hogar.

P. ¿Cuáles son los diferentes tipos de aparatos y equipos con bomba de calor que se utilizan en los hogares?

A. Las bombas de calor se utilizan en los hogares con mayor frecuencia para calentar y enfriar espacios y para calentar agua. Las bombas de calor más comunes que se utilizan para calentar y enfriar espacios (a veces llamadas "acondicionamiento de espacios") intercambian calor entre el aire interior y exterior y se conocen como sistemas de "fuente de aire" o "aire-aire". Los calentadores de agua con bomba de calor se conocen como sistemas "aire-agua" y se instalan por separado para calentar el agua de las duchas y los lavabos, al igual que los calentadores de agua tradicionales. Las bombas de calor geotérmicas que se utilizan para el acondicionamiento de espacios (ver detalles a continuación) son sistemas "agua-aire" o "agua-agua". Finalmente, la tecnología de bomba de calor también se utiliza en secadoras 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 a partir de sistemas solares en los tejados o de fuentes de servicios públicos. Según la eficiencia de su sistema actual y si también realiza mejoras en los conductos y otras medidas de sellado, su factura anual de servicios públicos probablemente será menor con un sistema de bomba de calor. El enfoque más práctico es reemplazar los sistemas antiguos que están a punto de fallar con sistemas de bomba de calor generalmente más eficientes. Los costos del proyecto deberían ser de aproximadamente $600 a $2,700 menos para reemplazar tanto un acondicionador de aire como una caldera con una bomba de calor, en lugar de con un acondicionador de aire y una caldera nuevos. Estos costos se promediaron en un rango de eficiencias y tamaños y se derivaron de manuales de estimación y una encuesta a contratistas.

P. ¿Existen incentivos para las bombas de calor?

A. ¡Sí! En el condado de Yolo, el nuevo programa TECH Clean California permite a los contratistas participantes obtener entre $3000 y $4800 en reembolsos por bombas de calor para acondicionamiento de espacios, según los combustibles y la eficiencia de los sistemas existentes, además de reembolsos adicionales si se realizan el sellado de conductos y cálculos detallados de tamaño. También hay disponibles reembolsos por calentadores de agua con bomba de calor de hasta $3800, que pueden ser instalados por plomeros y, para entornos residenciales multifamiliares, hay un adicional de $2800 para las actualizaciones necesarias del panel eléctrico. Se ofrecen reembolsos similares para departamentos multifamiliares. Busque contratistas participantes en el sitio web del programa TECH.

Los nuevos incentivos del programa TECH están diseñados para encajar con los existentes Reembolso por vivienda confortable programa a través de PG&E cuyo sitio web muestra ambos reembolsos uno al lado del otro.

P. ¿Por qué debería planificar ahora la sustitución de mis sistemas actuales por bombas de calor?

A. Si espera a que se produzca una avería, es probable que necesite un sistema nuevo rápidamente, lo que no le da tiempo a elegir la bomba de calor adecuada para usted. Si su aire acondicionado tiene más de 15 años, o especialmente si está fallando, obtener tres ofertas de los contratistas participantes ahora le 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 de Viviendas Cómodas, que representa una parte mucho más pequeña de los incentivos, se renueva anualmente).

P. ¿Hay otras cosas que debería considerar?

A. ¡Por supuesto! Especialmente si vive en una casa antigua y los conductos están en el ático, debería considerar seriamente quitar el aislamiento del techo, sellar las fugas de aire del techo y reemplazar los conductos por otros nuevos con un aislamiento de al menos R-6. Los conductos deben instalarse de manera que descansen sobre el piso del ático, luego se puede soplar un nuevo aislamiento R-49 (o mejor) sobre los conductos para proporcionar un aislamiento adicional. Los tramos de los conductos también se pueden acortar para disminuir la superficie y las pérdidas térmicas. Finalmente, en lugar de instalar el mismo tamaño de sistema que antes, la nueva bomba de calor debe dimensionarse para tener en cuenta la carga reducida de calefacción y refrigeración y las pérdidas reducidas en los conductos. Estas son las cosas más importantes que puede hacer para reducir el uso de energía en el hogar y los costos anuales, y para mejorar la comodidad.

P. He oído hablar mucho de los “minisplits”. ¿Son también bombas de calor?

A. Sí. La mayoría de las viviendas unifamiliares tienen un sistema de calefacción y refrigeración “central” que abastece a cada habitación mediante conductos que suministran aire a través de rejillas. Tanto los sistemas tradicionales como los sistemas de bomba de calor pueden utilizar conductos, pero durante la última década también se han vuelto comunes las bombas de calor “minisplit” o “sin conductos”. Los minisplit tienen menos capacidad de calefacción y refrigeración que los sistemas de bomba de calor con conductos centrales y, por lo general, solo abastecen a una o dos habitaciones que, de otro modo, serían difíciles de calentar o enfriar con un sistema de conductos central por diversas razones. Al utilizar “cabezales” montados en la pared o el techo, las bombas de calor minisplit tienden a ser más eficientes. Sin embargo, la mayoría de las viviendas requerirían más de una unidad para cubrir varias habitaciones, y el costo de tratar una casa entera de esta manera podría llegar a ser prohibitivo. A pesar de estas diferencias, los minisplit funcionan según los mismos principios que las bombas de calor y también son elegibles para reembolsos similares.

P. ¿Qué son los sistemas “híbridos” o de combustible dual?

A. Cuando las temperaturas se acercan al punto de congelación, las bombas de calor de “fuente de aire” pueden ser menos eficientes porque necesitan hacer una pausa para descongelar el serpentín exterior (invirtiendo el ciclo y pasando brevemente al modo de enfriamiento para derretir el hielo del serpentín). Una forma de abordar esta limitación son los sistemas híbridos o de combustible dual. Los sistemas híbridos o de combustible dual incluyen un calefactor a gas natural para cubrir los momentos en que las bombas de calor no pueden proporcionar suficiente calefacción de manera rápida o eficiente (en días más fríos o cuando se recupera de un revés nocturno o de vacaciones). Los sistemas híbridos pueden brindar tranquilidad a las personas que dudan en eliminar por completo el gas natural.

P. ¿Cuánto me costará actualizar mi servicio eléctrico?

A. Las casas construidas antes de 1990 pueden requerir una mayor capacidad de servicio eléctrico para adaptarse a la carga adicional de los sistemas de bomba de calor. Si su panel eléctrico actual tiene una capacidad nominal de 200 amperios o más, con raras excepciones, debería admitir un sistema de calefacción y refrigeración con bomba de calor, un calentador de agua con bomba de calor y un cargador de vehículo eléctrico. El costo promedio de actualizar el servicio eléctrico es de alrededor de $3,000. Para las casas más antiguas que reciben servicio mediante cables aéreos o para las casas más nuevas con servicio subterráneo con cables que pasan por conductos, el costo es relativamente bajo. Las actualizaciones del servicio son más altas cuando los cables están enterrados directamente y se deben instalar nuevos conductos y cables.

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

A. Las tiras calefactoras son una característica de calefacción auxiliar menos eficiente que a veces instalan los contratistas para proporcionar calefacción complementaria durante el clima muy frío (y los ciclos de descongelación de la bomba de calor). Algunos contratistas creen que las tiras calefactoras no son necesarias en nuestro clima si los sistemas están diseñados correctamente con cálculos de carga precisos y, especialmente, si los conductos están en un espacio acondicionado o bien sellados y bien aislados en el ático. Las bombas de calor minisplit con compresores de velocidad variable no utilizan tiras calefactoras. Las tiras calefactoras también requieren un circuito dedicado de 240 V, lo que aumenta los costos.

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

A. Desde la perspectiva de reducir las emisiones de gases de efecto invernadero, las únicas opciones son el acondicionamiento de espacios y el calentamiento de agua con electricidad. La instalación de sistemas totalmente eléctricos con bombas de calor y cocinas de inducción es más costosa, pero en el caso de las nuevas construcciones, ese costo se compensa eliminando el costo de instalación de tuberías de gas. Además, se eliminan los cargos por servicio de gas, ya sea que se consuma o no. Dado que en California las nuevas viviendas deben tener sistemas solares en el techo, la generación de electricidad en el lugar probablemente reducirá los costos operativos.

P. ¿Cómo funcionan las bombas de calor?

A. Así como el agua se desliza cuesta abajo bajo la fuerza de la gravedad, lo “caliente” fluye naturalmente hacia lo “frío” bajo fuerzas termodinámicas. Y así como la electricidad puede hacer funcionar una bomba de agua para bombear agua cuesta arriba, también se puede utilizar para mover calor de frío a caliente utilizando el ciclo de refrigeración. Por ejemplo, los refrigeradores y los acondicionadores de aire extraen calor del interior de un recinto aislado y lo “bombean” al entorno circundante. Las bombas de calor pueden funcionar en ambos sentidos, es decir, pueden mover calor del interior al exterior (refrigeración) y del exterior al interior (calefacción).

Para proporcionar refrigeración, un compresor ubicado dentro de la unidad “condensadora” exterior comprime el gas refrigerante, lo que eleva su temperatura. El gas caliente se enfría y se condensa hasta convertirse en líquido al pasarlo por un serpentín enfriado por ventilador en el condensador. El líquido enfriado se envía por tuberías a otro serpentín ubicado en el controlador de aire interior, donde pasa por un dispositivo de expansión y, a medida que el refrigerante vuelve a convertirse en gas, absorbe calor del serpentín. Para proporcionar calefacción, el proceso se invierte y el refrigerante se condensa en el serpentín interior, donde emite calor, y el líquido se expande en el serpentín exterior, donde absorbe calor del aire exterior.

La referencia es de Cool David, ¡gracias!