Bomba de calor y suelo radiante: Combinación eficiente

Temperatura óptima de impulsión para la calefacción por suelo radiante con bomba de calor.

La eficiencia de las bombas de calor depende en gran medida de la diferencia de temperatura que se debe superar entre el sistema de producción de calor y la fuente de calor (aire, agua subterránea, suelo).

Cuanto menor es la diferencia de temperatura, menos electricidad se necesita para elevar la temperatura. Por este motivo, para una bomba de calor se deben seleccionar las temperaturas de impulsión más bajas posibles, inferiores a 50 °C.

En principio, este requisito se puede cumplir con diferentes sistemas de suministro de calor, por ejemplo, radiadores de baja temperatura o sistemas de calefacción fan coils. Con las bombas de calor con calefacción por suelo radiantes, es posible alcanzar temperaturas de impulsión de 35ºC y temperaturas de retorno de 28ºC sin refuerzo adicional.

En viviendas especialmente aisladas térmicamente, se pueden alcanzar valores incluso ligeramente más bajos. Si se excede la temperatura máxima de impulsión, es aconsejable modernizar el sistema de producción de calor.

Uso eficiente del sistema por suelo radiante y la bomba de calor

Todo el sistema de calefacción debe estar correctamente configurado para que funcione de forma adecuada y eficiente. Con esta condición, las estancias se pueden climatizar a la temperatura deseada con los menores costes de electricidad. El sistema de calefacción con bomba de calor debe adaptarse individualmente a cada vivienda, ya que la demanda de calor/frío en cada vivienda es diferente y puede verse influenciada por varios factores. El ajuste adecuado de la bomba de calor y el sistema por suelo radiante debe de realizarse por un profesional, para asegurarnos de que su funcionamiento será el más óptimo.

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El control de la calefacción se realiza mediante la llamada curva de calefacción. Esto describe la relación existente entre la temperatura exterior y la temperatura de impulsión.

Esto significa que la curva de calefacción indica a la bomba de calor cuál es la temperatura de impulsión adecuada dependiendo de la temperatura exterior, de modo a garantizar el mayor confort en la vivienda a través de la calefacción por suelo radiante.

Si la temperatura exterior baja, el sistema de calefacción debe proporcionar correspondientemente más potencia para garantizar la temperatura deseada en la vivienda. Las nuevas viviendas bien aisladas, suelen tener una curva de calefacción plana, mientras que los edificios más antiguos, debido a su aislamiento menos capacitado, tienen una curva de calefacción pronunciada. Cuanto más plana esté ajustada la curva de calefacción, menores serán las temperaturas de impulsión.

Sin embargo, curva de calefacción no debe ser ni demasiado grande ni demasiado pequeña. Establecer la curva de calefacción adecuada es un proceso largo y una medida esencial para ahorrar costes energéticos.

Para una interacción óptima entre la bomba de calor y el sistema por suelo radiante, es aconsejable realizar un equilibrio hidráulico del sistema de calefacción. Aquí existe un mayor potencial para ahorrar energía y costes. El equilibrio hidráulico garantiza una distribución uniforme del calor/frío por toda la vivienda, optimizando todo el sistema y el confort. Este proceso es particularmente útil para sistemas de gran escala. Idealmente, la presión debe ser la misma en todas las partes del circuito, de lo contrario, la cantidad de agua que circula por las tuberías no será la más eficaz.

Este puede ser el caso, por ejemplo, en habitaciones grandes o en anexos. Durante el equilibrado hidráulico del sistema de climatización por suelo radiante, una profesional certificado comprueba toda la red de tuberías y ajusta el sistema para que llegue la cantidad correcta de agua, calor o frío a cada circuito. Las posibles señales de advertencia podrían ser la incorrecta temperatura, que la climatización por suelo radiante no sea la correcta o que la bomba de calor consuma mucha electricidad.

¿Cómo funciona una bomba de calor con suelo radiante?

El principio de funcionamiento de una bomba de calor se basa en un circuito frigorífico cerrado. Las bombas de calor extraen energía del entorno (aire, suelo, agua subterránea) y la hacen utilizable para generar climatización.

Para ello, mediante electricidad elevan la energía ambiental extraída hasta el nivel de temperatura requerido y transfieren el calor/frío al sistema de suministro y distribución, en este caso, el sistema por suelo radiante.

El agua caliente circula a través de los tubos y transporta el calor/frío a las habitaciones. La energía térmica se libera a través de tuberías hasta el suelo, climatizando la vivienda. A medida que se libera calor/frío, la temperatura del agua desciende y regresa. Así, el ciclo comienza de nuevo otra vez.

Depósito de inercia para bombas de calor con sistemas de calefacción por suelo radiante

El acumulador para bombas de calor se utiliza para almacenar el calor sobrante y liberarlo al sistema de climatización según sea necesario.

No es necesario un depósito de inercia para el funcionamiento de una bomba de calor, pero el depósito de inercia garantiza un tiempo de funcionamiento mínimo del compresor cuando las válvulas de calefacción están cerradas y, por tanto, aumenta la vida útil de la bomba de calor.

Para seleccionar el acumulador adecuado, se debe prestar especial atención al aislamiento térmico adecuado para evitar pérdidas de calor y se pueda aprovechar los beneficios del sistema almacenamiento de calor. En el caso de la calefacción por suelo radiante con bomba de calor, no es estrictamente necesario un depósito de agua, ya que los paneles calefactores almacenan suficiente calor.

Sin embargo, si se combinan dos generadores de calor en un sistema híbrido, para una cooperación fluida es imprescindible un acumulador como soporte. Un depósito de almacenamiento también es importante para calentar el agua.

¿Tiene sentido una bomba de calor sin suelo radiante?

Por supuesto que el funcionamiento de una bomba de calor sin sistema por suelo radiante es posible y tiene mucho sentido.

Las bombas de calor no sólo funcionan con sistema por suelo radiante, sino que también pueden combinarse con radiadores. Para el funcionamiento eficiente de la bomba de calor es decisivo, entre otras cosas, qué tipo de radiadores se han instalado y qué demanda de calor necesita la vivienda.

La temperatura de impulsión del sistema de climatización juega un papel importante. Las bombas de calor funcionan de manera más eficiente a bajas temperaturas de flujo, lo que es posible gracias a los sistemas de superficie, como los sistemas por suelo radiante.

Sin embargo, los radiadores con mayor capacidad de calefacción, como los radiadores de baja temperatura o con bomba de calor, también pueden proporcionar bajas temperaturas de flujo. Sin embargo, la temperatura máxima requerida no es decisiva, porque las bombas de calor modernas también pueden hacer frente al aumento de la temperatura de impulsión en los edificios existentes.

En determinadas condiciones, tiene sentido utilizar una bomba de calor en un edificio antiguo sin sistema de suelo radiante. Aunque hay que tener en cuenta que probablemente suponga costes adicionales para adaptar o modernizar el sistema de climatización y, si es necesario, medidas de renovación energética para reducir las necesidades de climatización del edificio.

El coste de una bomba de calor con suelo radiante

Los sistemas de climatización por suelo radiante funcionan de forma eficiente, pero son más caros que instalar radiadores convencionales.

Sin embargo, en combinación con bombas de calor, los costes se amortizan rápidamente, sobre todo en edificios nuevos. A largo plazo, utilizar una bomba de calor con sistema por suelo radiante te ayudará a reducir los gastos del consumo de electricidad.

El coste del sistema por suelo radiante depende del método que se utilice para la instalación. Un sistema por suelo radiante, incluida la instalación, cuesta entre 100 y 210 euros por metro cuadrado en España. Pero su bajo consumo de kWh permite un ahorro anual del 70%.

Ejemplo de cálculo: En una superficie habitable de 100 metros cuadrados, la instalación de un sistema de calefacción por suelo radiante costaría unos 5.400€ aproximadamente. La compra de una bomba de calor aire-agua puede costar entre lo 3.000 - 15.000€. Teniendo en cuenta un valor de 7.000€ de la bomba de calor y 5.500€ del suelo radiante, el coste rondaría los 13.000€.