Aerotermia: recomendaciones generales de instalación de bombas de calor aire-agua

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Héctor Hernan | 21/06/2020

La bomba de calor es una máquina térmica que permite calefactar y enfriar nuestra vivienda mediante el uso de electricidad. Dentro de este tipo de tecnología, se encuentra una subfamilia que poco a poco se está convirtiendo en la solución más popular en nuestro país. Hablamos de aerotermia, bombas de calor aire-agua, que además de cubrir las necesidades de climatización, son capaces de satisfacer la producción de agua caliente sanitaria (ACS) con una alta eficiencia. No obstante, su instalación difiere ligeramente respecto los equipos convencionales aire-aire.

Bombas de calor aire-aire y bombas de calor aire-agua

En cuanto a las similitudes entre las bombas de calor aire-aire y las bombas de calor aire-agua, existen una serie de recomendaciones de instalación que son comunes entre ambas familias.

En primer lugar, y como ejemplo, es necesario que la unidad exterior se encuentre instalada respetando siempre las distancias mínimas a paramentos indicadas en los manuales. Esto es así para evitar corrientes de cortocircuito que irían en detrimento de la potencia y rendimiento del equipo.

Otro de los aspectos comunes más relevantes está en la interconexión entre la unidad exterior e interior. Se deben respetar siempre los diámetros de tubería indicados por el fabricante, así como las distancias máximas y mínimas permitidas. En caso de realizar soldaduras, deberá utilizarse una corriente de nitrógeno para evitar la formación de cascarilla y realizar un secado por vacío para eliminar la posible humedad que exista en el interior de las tuberías.

No obstante, cuando se trabaja con bombas de calor de aerotermia hay que tener en cuenta una serie de factores que serán de particular importancia durante la instalación para garantizar el correcto funcionamiento de los equipos.

Instalación de sistemas de aerotermia

La primera gran diferencia entre una instalación de aerotermia y una instalación con bomba de calor aire-aire es que la energía es transportada en forma de calor contenida en el agua, y por ende, toda la instalación deberá estar complementada con la instrumentación correspondiente: caudalímetros, manómetros, sondas de temperatura, etc.

A continuación se reflejan por separado las consideraciones técnicas de instalación a tener en cuenta en lo que a producción de ACS y climatización se refiere.

Aerotermia ACS

Una de las características que presentan los sistemas de aerotermia ACS es que trabajan por acumulación, no por producción instantánea como ocurre en calderas. Es por ello que las unidades funcionan durante varias horas contra uno o varios depósitos para poder abastecer los consumos de agua sanitaria que pueden darse a lo largo del día. El dimensionamiento de los depósitos así como los intervalos de programación horaria para realizar el ciclo de ACS son de vital importancia y deberán de ser acordes a la potencia de la unidad, así como al perfil de consumo particular del usuario final.

No debemos olvidar que, además de la instalación de la válvula de sobrepresión exigida por ley, es necesario instalar un vaso de expansión. Cuando no existe demanda de ACS, la instalación se comporta como un circuito cerrado (similar a un circuito de calefacción) y el aumento de temperatura en los depósitos lleva consigo un aumento del volumen específico del agua, que al tratarse de un fluido incompresible, es traducido en un aumento de presión, pudiendo incluso llegar a disparar la válvula de sobrepresión con la consecuente reducción de eficiencia energética y desaprovechamiento de recursos naturales. Se estaría evacuando agua sanitaria caliente, sin ser utilizada, directamente por el desagüe.

Aerotermia para climatización

En lo relativo a la instalación de aerotermia para climatización, juega un papel fundamental el elemento terminal con el que se vaya a ceder la energía al aire ambiente.

No se trabaja de igual forma si se dispone de un suelo radiante o fancoils. Se habla, por tanto, de inercia térmica, es decir, la resistencia al cambio térmico que tienen ambos sistemas. Las características más conocidas del suelo radiante son tanto el tiempo que se tarda en conseguir que la instalación llegue a régimen, como la persistencia del calor de la misma una vez apagados los equipos. Este tipo de sistemas presentan una alta inercia térmica. Por el contrario, en los sistemas compuestos por fancoils, es escaso el tiempo que tiene que transcurrir desde su apagado para volver a tener la sensación de frío o calor. Este hecho lleva consigo una gran cantidad de arranques y paradas del compresor que terminan por producir un envejecimiento prematuro de los equipos.

Por todo ello, y con objeto de reducir el impacto inherente a este tipo de sistemas, es altamente recomendable la instalación de depósitos de inercia, que cumplen una triple función: Reducir los marcha/paro de los equipos, mejorar la modulación del inverter y garantizar el volumen mínimo de la instalación.

Volumen y caudal mínimo en instalaciones de aerotermia

Es esta última característica precisamente una de las grandes diferencias respecto a los sistemas aire-aire. Cuando es preciso realizar un desescarche de la unidad exterior, al tratarse de aerotermia y ser el fluido caloportador agua, es necesario que toda instalación tenga una cantidad de energía contenida en dicho fluido suficiente para poder llevar a cabo la operación de desescarche. De lo contrario, se podría producir la congelación del intercambiador de calor refrigerante-agua generando microporos que conectarían el circuito frigorífico e hidráulico, pudiendo llegar a dejar inservible el equipo en su totalidad.

Es por ello que el instalador siempre debe de proporcionar un volumen mínimo en la instalación con el fin de evitar este suceso. De igual modo, y bajo la misma premisa de funcionamiento, es necesario garantizar un caudal mínimo, o lo que es lo mismo, una cantidad de energía suficiente por unidad de tiempo para poder garantizar la seguridad de los componentes.

Caudal nominal en instalaciones de aerotermia

No obstante, en condiciones normales de operación se trabajará siempre por encima del caudal mencionado para poder satisfacer las cargas térmicas de la vivienda en todo momento. De no ser así, los espacios a climatizar no llegarían a la temperatura de confort. Podría darse el caso de trabajar por encima del caudal mínimo y por debajo del caudal nominal (se garantiza la seguridad del equipo pero no el confort). Si esto ocurriese, significaría que la bomba de circulación de la unidad interior no tiene presión suficiente y sería necesario la instalación de una de mayor potencia.

Conclusiones

Aunque la instalación de bombas de calor aire-agua o aerotermia presenta muchas similitudes con las clásicas bombas de calor aire-aire, es necesario prestar atención a las pequeñas diferencias para evitar poner en riesgo la vida útil de los equipos.

Leer siempre los manuales de instalación es una medida eficaz que permite evitar la mayoría de los errores. Además, ante cualquier duda que pueda surgir, lo más recomendable es contactar con el fabricante

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