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¿Cómo funciona la aerotermia? La bomba de calor aire-agua explicada

Una bomba de calor aire-agua no crea calor: lo traslada. Mediante el ciclo de Carnot inverso, capta calor de baja temperatura del aire y lo «bombea» hasta una temperatura útil en el agua. Este es su principio de funcionamiento en cuatro pasos.

Bomba de calor aire-agua de Pecol

El principio de funcionamiento en cuatro pasos

Cómo funciona una bomba de calor para ACS El refrigerante absorbe el calor del aire exterior en el evaporador, el compresor eleva su temperatura, el condensador transfiere el calor al depósito de agua y la válvula de expansión reduce la presión para que el ciclo se repita. 1. Evaporador absorbe calor gratuito del aire 2. Compresor eleva la temperatura 3. Condensador cede el calor al depósito de agua caliente 4. Válvula de expansión reduce la presión gas a baja presión gas caliente a alta presión líquido templado líquido frío
El ciclo de refrigeración al revés: alrededor de 1 kWh de electricidad transfiere unos 3–5 kWh de calor a su agua.
  1. EvaporadorUn ventilador hace pasar el aire exterior por una batería de aletas. El refrigerante de su interior está más frío que el aire, así que absorbe calor y se evapora, convirtiéndose en gas.
  2. CompresorEl compresor comprime el gas. Su presión y su temperatura suben bruscamente, muy por encima de la temperatura que desea para el agua.
  3. Condensador (intercambiador de calor)El gas caliente circula por un intercambiador de placas o por el serpentín del depósito. El agua que pasa recoge el calor y el refrigerante se condensa en líquido.
  4. Válvula de expansiónUna válvula de expansión electrónica reduce la presión y la temperatura del líquido, que queda listo para volver a absorber calor del aire.

Esquema de una instalación de bomba de calor aire-agua

Una instalación típica de agua caliente sanitaria consta de cuatro partes:

  1. Unidad exterior de bomba de calor, instalada en el suelo, en un soporte de pared o en la cubierta.
  2. Tuberías de circulación de agua (aisladas) entre la bomba de calor y el depósito, con bomba de circulación (integrada en los modelos Pecol WHP-HW).
  3. Depósito acumulador de agua caliente con sonda de temperatura, válvula de seguridad de presión y temperatura y resistencia de apoyo.
  4. Entrada de agua fría con válvula reductora de presión y válvula antirretorno, además de la línea de agua caliente hacia baños y cocina.

El controlador vigila la temperatura del depósito. Cuando baja de la temperatura de consigna, arrancan la bomba y el compresor; el agua se calienta unos 8°C cada vez que pasa por la bomba de calor, hasta que el depósito alcanza la consigna.

Cómo produce agua caliente sanitaria (ACS)

En agua caliente sanitaria, el sistema busca 50–60°C en el depósito. Con una temperatura del aire habitual en Malasia de unos 27°C y agua fría a 28°C, el salto térmico es pequeño, así que la bomba de calor trabaja con un COP muy bueno. Los modelos monobloque de ACS de Pecol tienen un COP nominal de 4,2–4,3 y los modelos R32 DC inverter, de 4,7–4,95 en producción de agua caliente.

COP a las temperaturas ambiente de Malasia

El COP (coeficiente de rendimiento) es la potencia calorífica dividida entre la potencia eléctrica consumida. Aumenta cuando el aire es cálido y la temperatura objetivo del agua es baja, y disminuye cuando el aire es frío o el agua debe estar muy caliente.

CondiciónTemperatura del aireTemperatura del aguaCOP típico (Pecol R32 DC inverter)
Agua caliente, clima tropical20°C15→55°C4,73–4,95
Calefacción a baja temperatura7°C30→35°C4,25–4,62
Calefacción a temperatura más alta7°C47→55°C2,86–3,07
Clima frío (modelos EVI)-12°C41°Caprox. 2,7

El aire diurno en Malasia suele ser más cálido que estos puntos de ensayo, por lo que el COP real en agua caliente suele estar en la parte alta del rango.

Más sobre eficiencia: el COP y la eficiencia de la bomba de calor, explicados.

¿Puede enfriar además de calentar?

Sí. Los modelos reversibles (multifunción) pueden invertir el ciclo para producir agua fría a 5–20°C para fancoils, sin dejar de producir agua caliente. Consulte las bombas de calor aire-agua para refrigeración y calefacción.

Preguntas frecuentes

¿De dónde obtiene el calor una bomba de calor aire-agua?
Del aire exterior. Incluso el aire a 20–35°C contiene mucha energía térmica, que el refrigerante absorbe en el evaporador.
¿A qué temperatura puede calentar el agua una bomba de calor aire-agua?
Los modelos estándar alcanzan 55–60°C. Los modelos de alta temperatura R134A de Pecol llegan a 80°C.
¿Por qué es más eficiente que un termo eléctrico?
Una resistencia convierte 1 kWh de electricidad en 1 kWh de calor. Una bomba de calor usa 1 kWh para trasladar 3–5 kWh de calor desde el aire.