Bomba de calor multitarea: Hacia las instalaciones eficientes
Alcanzar los objetivos relativos a eficiencia Energética, aprovechamiento de renovables y reducción de emisiones, requerirá de un cambio profundo en los sistemas de calefacción y acs de los edificios. Los equipos multitarea son idóneos para liderar esta revolución hacia instalaciones más eficientes y menos contaminantes.
Texto: Samuel Casado, responsable Departamento Estudios y Legislación de AFEC
La tecnología de Bomba de Calor es clave para cumplir con los objetivos relativos a eficiencia energética, aprovechamiento de renovables y reducción de emisiones de CO2 marcados en las grandes estrategias contra el cambio climático, ya sean europeas o nacionales. No hay que olvidar que la Bomba de Calor es prácticamente la única tecnología que ayuda al cumplimiento simultáneo de los tres objetivos principales.
En primer lugar, la citada tecnología tiene una altísima eficiencia energética que duplica o triplica, los rendimientos de las tecnologías fósiles. Asimismo, hay que destacar su elevado aprovechamiento de fuentes de energía renovable, de tal manera que alrededor del 75% de la energía aportada tiene ese origen renovable, y por tanto gratuito. Finalmente, contribuye a la reducción de las emisiones de CO2 gracias a esa excepcional eficiencia, ya que potencialmente sustituyen instalaciones tradicionales que utilizan combustibles fósiles.
La Bomba de Calor es una tecnología que cumple con los objetivos de la transición energética
El Plan Nacional de Energía y Clima (PNIEC) contempla que la energía renovable suministrada por las Bombas de calor se multiplique por diez, pasando de 353 ktep en 2015 a 3.237 ktep en 2030. El desafío que se plantea es enorme, ya que supone un gran incremento de la instalación de estos equipos. Si nos centramos en la eficiencia energética en edificios existentes del sector residencial, el Plan propone reducir el consumo de energía de estos edificios, especialmente viviendas, mediante actuaciones de rehabilitación energética. Para ello, se marca como objetivo la renovación de las instalaciones térmicas centralizadas e individuales por equipos de Bomba de Calor, iniciando con 30.000 viviendas/año en 2021 hasta llegar a 300.000 viviendas/año en 2030.
Por otro lado, el potencial de implantación de la Bomba de Calor en España es elevado si atendemos a la Estrategia a largo plazo para la rehabilitación energética en el sector de la edificación en España (EREESE 2020). En ella, se constata que los equipos más numerosos en las instalaciones de calefacción presentes en los hogares españoles son las calderas convencionales. Sin embargo, la Agencia Internacional de la Energía anuncia que la Bomba de Calor será la tecnología dominante en calefacción para 2050.
Será la tecnología dominante en calefacción para 2050, según la Agencia Internacional de la Energía
Como se puede comprobar, si se quieren alcanzar los objetivos, es necesario un cambio profundo en los sistemas de calefacción y ACS de los edificios. Las características de los equipos multitarea los hacen idóneos para liderar esta revolución hacia instalaciones más eficientes y menos contaminantes.
Multitarea, una solución todo en uno
Los sistemas multipropósito o multitarea son unidades bomba de calor que cuentan con compresores inverter para la producción combinada de calefacción, refrigeración y ACS, en aplicaciones residenciales, comerciales y del sector terciario. La tecnología de estas máquinas permite además de la gestión del modo de operación por la propia unidad, la integración del control de la temperatura de zona.
Los equipos multitarea son idóneos para liderar la revolución hacia instalaciones más eficientes y menos contaminantes
Estos equipos multitarea permiten la producción simultánea de agua a dos temperaturas diferentes (una para calefacción y otra para uso sanitario) tanto en refrigeración como en calefacción. También permiten la combinación con otras fuentes de calor que la propia unidad puede gestionar de manera integral. Se trata de un diseño enfocado al tratamiento combinado de la climatización y producción de ACS, disponible en formato compacto o partido que permite un diseño hidráulico tipo primario-secundario o de circuito único y la posibilidad de incorporación de un depósito de acumulación de ACS.
El diseño y modo de operación de estos equipos hace que trabajen de manera muy eficiente. En modo refrigeración, la unidad extrae el calor interior transportándolo al exterior. Si existe demanda simultánea de ACS, se aprovecha el calor que el equipo está retirando de la estancia para calentar el ACS, con lo que se consigue un aprovechamiento gratuito gracias a la recuperación total de energía. En caso de necesitar exclusivamente ACS el equipo funciona en modo calefacción, utilizando la energía existente en el aire exterior para calentar el depósito de ACS, alcanzando elevadísimos rendimientos. El cambio de un modo de funcionamiento a otro se produce automáticamente, siempre manteniendo la producción de ACS como prioritaria.
En modo calefacción, la bomba de calor produce el agua caliente que se dedica al servicio prioritario de demanda, ya sea su uso para calefactar o conectado al tanque de almacenamiento de agua para uso doméstico. Igualmente, el cambio de un modo de funcionamiento a otro se produce también de manera automática.
Aplicación en obra nueva y en rehabilitación
La versatilidad en la configuración de estos equipos hace que tengan aplicación tanto para obra nueva como para la rehabilitación energética de viviendas existentes. En obra nueva los equipos multitarea se han convertido en la solución prioritaria, ya sea en vivienda individual como colectiva, siempre primando la producción de agua a baja temperatura para mejorar la eficiencia energética. Bien con un diseño integrado, mural, o con configuraciones de tipo partido o compacto, se ofrecen soluciones para emisores de baja temperatura, calefacción por suelo radiante, refrigeración y agua caliente sanitaria.
Los equipos multitarea son también una solución idónea para la rehabilitación de viviendas, donde es una realidad la sustitución de calderas por este tipo de equipos. Incluso existen sistemas capaces de suministrar agua caliente para calefacción por radiadores a una temperatura máxima de 55°C. En caso de ser necesario, las unidades de alta temperatura, proporcionan agua caliente a una temperatura de hasta 90°C, que permiten su aplicación en sistemas de calefacción por radiadores convencionales. Por tanto, es posible sustituir completamente el sistema de caldera en una renovación energética de las instalaciones de vivienda existente por un sistema de Bomba de Calor.
Estos equipos ofrecen una gran flexibilidad en el diseño de soluciones tanto en obra nueva como en rehabilitación
A la hora de hacer este tipo de sustituciones se pueden encontrar cierto tipo de restricciones, como por ejemplo, el limitado espacio disponible. Conscientes de este reto, los fabricantes ofrecen diferentes soluciones compactas que minimizan en impacto en la rehabilitación. Estas soluciones combinan en un mismo bloque la regulación y los componentes hidráulicos para los tres servicios (calefacción, ACS y refrigeración). Diseñada para simplificar lo máximo posible la instalación, todos los componentes están integrados, por lo que el espacio requerido para su instalación es mínimo. Esta solución monobloque permite que la bomba de calor contenga todo el circuito frigorífico en una misma unidad exterior.
Los equipos multitarea en configuración partida o split, permiten también una gran flexibilidad a la hora del diseño de soluciones tanto en obra nueva como en rehabilitación.
Ventajas de los equipos multitarea
El elevado rango de funcionamiento de estos equipos permite obtener calefacción y ACS hasta en las condiciones exteriores más exigentes (-20°C), al igual que refrigeración con altas temperaturas exteriores (45°C), con la posibilidad de alcanzar altas temperaturas de producción (90°C). Además, la gama de soluciones de los equipos multifunción contempla desde las instalaciones residenciales hasta las grandes instalaciones en terciario.
Dependiendo de las necesidades de la instalación, se puede separar el sistema de climatización del circuito primario, administrar los circuitos de calefacción a la misma o a diferente temperatura. Igualmente, se pueden combinar en un mismo sistema de aerotermia tecnologías de bomba de calor aire/agua y aire/aire para climatizar las viviendas y obtener agua caliente sanitaria (ACS), cumpliendo con la normativa vigente sobre legionela, que puede requerir el apoyo de una fuente de generación adicional.
Permiten obtener calefacción y ACS hasta en las condiciones exteriores más exigentes (-20°C), y refrigeración con altas temperaturas exteriores (45°C)
Entre las ventajas de las unidades multifunción, destaca el suministro mediante un solo equipo de calefacción, agua caliente sanitaria y refrigeración, con una tecnología limpia, eficiente y sostenible como es la bomba de calor. Se obtienen rendimientos estacionales excepcionales, gracias al aprovechamiento y recuperación de energía. Su facilidad de instalación, y las configuraciones compactas con un reducido tamaño que facilita su instalación en viviendas con poco espacio, la hacen una solución ideal en rehabilitación. Sin olvidar su versatilidad que permite adaptarla a todo tipo de soluciones, tanto radiadores, como suelo radiante y fancoils, aplicable a obra nueva, rehabilitación, sector terciario, etc.
Tecnología en auge
En conclusión, las unidades multitarea son una solución perfecta para las necesidades de climatización y de ACS, como atestigua su crecimiento sostenido de ventas en los últimos años. Específicamente, el crecimiento de los equipos Aire-Agua Multitarea en el año 2020 está por encima del 22%, lo que es una clara evidencia del auge de esta tecnología como sistema combinado de calefacción, climatización y productor de Agua Caliente Sanitaria.
Por otro lado, no hay que perder de vista la importancia de la bomba de calor en los planes estratégicos de transición ecológica, que, junto al elevado potencial de implantación existente a nivel nacional, hacen de esta tecnología un excelente nicho de trabajo y negocio para instaladores, prescriptores y técnicos.
